(57)【要約】【課題】  小さい容積で複数の表示面を有する発光装置、及びそれを用いることで高付加価値化を実現した携帯情報端末を提供することを課題とする。【解決手段】 本発明の発光装置は、画素に複数の発光素子を有し、これらの発光素子は互いに逆の方向に発光するものであって、且つ一方の発光素子には画素駆動素子が設けられていることを特徴とする。本発明の発光装置は、表裏二面に表示が可能で、各表示面での画像を独立に表示することが可能であり、さらに二面を合わせた開口率を向上させることが可能である。また、本発明の表示装置を用いる電子機器は、両画面で異なった画像を閲覧することが可能であり、さらに軽量、薄型化が可能である。【選択図】  図１
2005038838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光素子と第２の発光素子とを有する画素が基板上にマトリクス状に配置され、
前記第１の発光素子は、第１の方向に発光し、
前記第２の発光素子は、前記第１の方向と逆の方向である第２の方向に発光し、
前記第１の発光素子の第１の電極には、半導体素子が電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の発光素子及び前記基板の間に、前記半導体素子及び前記第２の発光素子が形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１において、前記第２の発光素子及び前記基板の間に、前記第１の発光素子及び前記半導体素子が形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
第１の発光素子、第２の発光素子、及び前記第１の発光素子の第１の電極に電気的に接続された半導体素子を有する画素が、基板上にマトリクス状に配置され、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間には、絶縁膜が形成され、前記第１の発光素子は、第１の電極、第１の発光物質を含む層、及び第２の電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、
前記第２の発光素子は、第３の電極、第２の発光物質を含む層、及び第４の電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、前記第１の発光素子と前記基板との間に前記第２の発光素子及び前記半導体素子が形成され、前記第２の電極及び前記第３の電極が透光性を有することを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項４において、前記第１の電極及び前記第４の電極が、透光性を有し、かつ前記絶縁膜が着色していることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項４において、前記第１の電極または前記第４の電極が、透光性を有し、かつ前記絶縁膜が着色していることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
第１の発光素子、及び第２の発光素子、並びに前記第１の発光素子の第１の電極に電気的に接続された半導体素子を有する画素が、基板上にマトリクス状に配置され、  前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間には、絶縁膜が形成され、前記第１の発光素子は、第１の電極、第１の発光物質を含む層、及び第２の電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、前記第２の発光素子は、第３の電極、第２の発光物質を含む層、及び第４の電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、前記第２発光素子と前記基板との間に前記第１の発光素子及び前記半導体素子が形成され、前記第１の電極及び前記第４の電極が透光性を有することを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項７において、前記第２の電極及び前記第３の電極が、透光性を有し、かつ前記絶縁膜が着色していることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項７において、前記第２の電極又は前記第３の電極が、透光性を有し、かつ前記絶縁膜が着色していることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項５、請求項６、請求項８、又は請求項９において、前記着色している絶縁膜は、金属粒子、カーボン粒子、又は黒色顔料が分散された有機樹脂であることを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、前記第１の発光素子は、アクティブマトリクス駆動方式の発光素子であり、前記第２の発光素子は、パッシブマトリクス駆動方式の発光素子であることを特徴とする発光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、前記第１の発光素子は、アクティブマトリクス駆動方式の発光素子であり、前記第２の発光素子は、エリアカラー用の発光素子であることを特徴とする発光装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、前記第１の発光素子又は前記第２の発光素子は、有機化合物から発光を呈する発光素子であることを特徴とする発光装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、前記半導体素子は、薄膜トランジスタ、ＭＯＳトランジスタ、有機トランジスタ、又はダイオードであることを特徴とする発光装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の発光装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の電極間にエレクトロルミネセンス（ electroluminescence：発光）物質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。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器、特に携帯情報端末（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）は、その使用目的の多角化によって高付加価値が求められ、最近では通常の表示面の裏側にサブ表示面を設けたものが提供されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、自発光型の発光素子を用いた発光装置として、例えば有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等の研究が活発化している。特に、有機ＥＬディスプレイは、自光型ゆえの高画質、動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動、バックライトを使用しないことによる薄型構造、軽量等の特徴を有しているため、携帯情報端末をはじめ、次世代ディスプレイとして大きく注目されている。
【０００４】
これらの発光装置における発光素子は、一方が透光性を有する一対の陽極及び陰極から成る電極間に、発光物質を含む層が挿入された構造を有し、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。
【０００５】
また、これらの発光装置は、発光素子をマトリクス状に配置させたドットマトリクス方式を採用しており、その駆動方法はパッシブマトリクス駆動方式（単純マトリクス方式）、またはアクティブマトリクス駆動方式とに大別される。
【０００６】
パッシブマトリクス駆動方式の表示装置は、陰極と陽極とをストライプ状に設け、これらをマトリクス状に交差させて、この交差位置において、各電極の間に発光物質を含む層を形成して画素を構成するものである。陰極又は陽極に、それぞれ輝度信号回路またはシフトレジスタ内臓の制御回路を設け、これらの回路によって時系列的に各電極に信号電圧を印加して、交差位置に設けられた画素を選択的に発光させる。パッシブマトリクス駆動方式の表示装置は、製造の工程が少ないため、製造コストを抑える
ことができる（特許文献２参照）。
【０００７】
アクティブマトリクス駆動方式の表示装置は、陽極、陰極及びそれらの間に設けられる発光材料を含む層で構成される画素をマトリクス状に配置し、各画素に画素駆動素子（トランジスタ、ダイオード等）を設ける。画素駆動素子を走査信号によって、オン・オフ状態が切り替わるスイッチとして機能させ、オン状態にある画素駆動素子を介して、データ信号（表示信号、ビデオ信号）を発光素子の画素電極に伝達し、そのデータ信号を発光素子に書き込むことで、発光素子を発光させる。アクティブマトリクス駆動方式の表示装置は、画素駆動素子が各画素に設けられているため、応答速度が速く、動画を表示するのに適している（特許文献３参照）。なお、アクティブマトリクス駆動方式の表示装置は、主として有機ＥＬディスプレイに採用されている。
【特許文献１】特開２００２−１０１１６０号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５８５６号公報
【特許文献３】特開２００１−０１３８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本来の表示面に加え、サブ表示面を設けた携帯情報端末は、複数のモジュールが占める容積に加え、それらを駆動するコントロールＩＣ等を実装した基板等が占める容積も無視できないものになる。特に、最近提供されている携帯情報端末は、軽薄短小化が著しく、高付加価値化のトレードオフとなっている。
【０００９】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、容積の小さいモジュール化の可能な発光装置、及びそれを用いることで高付加価値化を実現した電子機器、代表的には携帯情報端末を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発光装置は、画素に複数の発光素子を有し、これらの発光素子は互いに逆の方向に発光するものであって、且つ一方の発光素子には画素駆動素子が設けられていることを特徴とする。すなわち、画素内に設けられた複数の発光素子において、一方の発光素子はアクティブマトリクス駆動方式の発光素子であって、他方の発光素子はパッシブマトリクス駆動方式の発光素子又はエリアカラー用の発光素子であることを特徴とする。この構造により、一つの表示装置で表裏に独立して発光することが可能であり、さらに各表示部で必要とされる機能を満たす発光素子を設けることができる。代表的には、メインディスプレイではアクティブマトリクス駆動方式の発光素子で表示し、サブディスプレイではパッシブマトリクス駆動方式の発光素子又はエリアカラー用の発光素子で表示することが可能である。サブディスプレイにおいては、表示面全面を光らせてライトとして用いることも可能である。さらに、一方の発光素子が、他方の発光素子の非発光領域の大部分を覆っているため、従来の表裏に発光が可能な発光素子で形成される画素よりも、開口率が格段に高くなる。このため、コントラストが向上して、高精細な表示が可能である。
【００１１】
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（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）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（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）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。
【００１２】
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。
【００１３】
本発明は、第１の発光素子と第２の発光素子とを有する画素が基板上にマトリクス状に配置され、前記第１の発光素子は、第１の方向に発光し、前記第２の発光素子は、前記第１の方向と逆の方向である第２の方向に発光し、前記第１の発光素子の第１の電極には、半導体素子が電気的に接続されていることを特徴とする発光装置である。
【００１４】
なお、前記第１の発光素子及び前記基板の間に、前記半導体素子及び前記第２の発光素子が形成されている。また、前記第２の発光素子及び前記基板の間に、前記第１の発光素子及び前記半導体素子が形成されていてもよい。
【００１５】
また、本発明は、第１の発光素子、及び第２の発光素子、並びに前記第１の発光素子の第１の電極に電気的に接続された半導体素子を有する画素が、基板上にマトリクス状に配置され、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間には、絶縁膜が形成され、前記第１の発光素子は、第１の電極、第１の発光物質を含む層、及び第２の電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、前記第２の発光素子は、第３の電極、第２の発光物質を含む層、及び第４の電極が、
前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、前記第１の発光素子と前記基板との間に前記第２の発光素子及び前記半導体素子が形成され、前記第２の電極及び前記第３の電極が透光性を有することを特徴とする発光装置である。
【００１６】
なお、前記第１の電極及び前記第４の電極が透光性を有し、かつ前記絶縁膜が着色していてもよい。また、前記第１の電極または前記第４の電極が、透光性を有し、かつ前記絶縁膜が着色していてもよい。
【００１７】
また、本発明は、第１の発光素子、及び第２の発光素子、並びに前記第１の発光素子の第１の電極に電気的に接続された半導体素子を有する画素が、基板上にマトリクス状に配置され、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間には、絶縁膜が形成され、前記第１の発光素子は、第１の電極、第１の発光物質を含む層、及び第２の電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、前記第２の発光素子は、第３の電極、第２の発光物質を含む層、及び第４の電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、前記第２発光素子と前記基板との間に前記第１の発光素子及び前記半導体素子が形成され、前記第１の電極及び前記第４の電極が透光性を有することを特徴とする発光装置である。
【００１８】
なお、前記第２の電極及び前記第３の電極が、透光性を有し、かつ前記絶縁膜が着色していてもよい。また、前記第２の電極又は前記第３の電極が、透光性を有し、かつ前記絶縁膜が着色していてもよい。
【００１９】
前記着色している絶縁膜は、金属粒子、カーボン粒子、又は黒色顔料が分散された有機樹脂である。
【００２０】
また、前記第１の発光素子は、アクティブマトリクス駆動方式の発光素子であり、前記第２の発光素子は、パッシブマトリクス駆動方式の発光素子である。また、前記第１の発光素子は、アクティブマトリクス駆動方式の発光素子であり、前記第２の発光素子は、エリアカラー用の発光素子であってもよい。
【００２１】
また、前記第１の発光素子又は前記第２の発光素子は、有機化合物から発光を呈する発光素子である。
【００２２】
また、前記半導体素子は、薄膜トランジスタ、ＭＯＳトランジスタ、有機トランジスタ、又はダイオードである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、表裏二面に表示が可能で、二面の画像を独立に表示することが可能であり、さらに二面を合わせた開口率の高い発光装置を作製することが可能である。
【００２４】
即ち、本発明では、各画素においてアクティブマトリクス型又はパッシブマトリクス型の発光素子の一方が、同様の発光素子の他方を覆う。このため、画素における発光領域の総和は、二つの発光素子の発光領域の面積の和であり、従来の発光素子を用いた発光装置の画素よりも開口率を増加させることができる。
【００２５】
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となる。また、両画面で異なった画像を閲覧することも可能となる。さらに、複数の表示部を有する電子機器の、軽量化、薄型化等の高付加価値化が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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、画素駆動素子として、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、ダイオード等の半導体素子を同様に用いても良い。また、発光素子としては、一対の電極間に発光物質を含む発光層を有する発光素子であればよく、例えば、有機化合物を発光物質とする有機ＥＬ素子や、無機化合物を発光物質とする無機ＥＬ素子などが挙げられる。以下の実施の形態では、発光素子として有機ＥＬ素子を用いて説明する。
【００２７】
（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は発光装置の画素部の一画素における断面を示す図である。図１において、１０１は基板、１０２、１０９、１１４は絶縁層、１０７はＴＦＴ、１１１、１２１が各画素の第１の電極、１１２、１２２は発光物質を含む層、１１３、１２３は第２の電極、１２４は透明保護層、１２５はシール材、１３０は対向基板、１４１は第１の発光素子の発光領域、１４２は第２の発光素子の発光領域である。
【００２８】
なお、第１の発光素子は、パッシブマトリクス型発光素子またはエリアカラー等の画素駆動素子が設けられていない発光素子であり、第１の基板側に発光する（すなわち、下面出射型発光素子である。）。本実施の形態において、第１の発光素子として、パッシブマトリクス型発光素子を用いる。ここでは、第１の電極１１１を行電極（紙面に対して垂直に伸びた電極）とし、第２の電極１１３を列電極（紙面に対して左右に伸びた電極）とするが、これは逆でもよい。一方、第２の発光素子は、画素駆動素子（ＴＦＴ１０７）が設けられており、第２の基板側に発光する（すなわち、上面出射型発光素子である）。以下に、各発光素子の構造の詳細を説明する。
【００２９】
第１の発光素子は、第１の電極１１１、第１の発光物質を含む層１１２、及び第２の電極１１３で構成されている。また、第２の発光素子は、第１の電極１２１、第２の発光物質を含む層１２２、及び第２の電極１２３で構成されており、第１の電極には、発光物質を含む層１１２に流れる電流を制御する素子であるＴＦＴ１０７が設けられている。さらに、第１の発光素子と第２の発光素子とは、第３の絶縁層１１４で絶縁されている。
【００３０】
第１の発光素子は、第１の絶縁層１０２及びゲート絶縁膜１１０を介して基板１０１に設けられている。なお、第１の発光素子と基板との間の絶縁膜の構成は、これに限られるものではなく、その他の透光性を有する絶縁膜を設けてもよい。第１の発光素子において、第１の電極１１１側は、光の取り出し方向とするので、第１の電極を陽極とする場合は、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化ケイ素を含むＩＴＯ等の透明導電性材料を用いて形成されている。また、陰極とする場合は、透光性を有し、かつ仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましく、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、ＧＺＯ、酸化珪素を含むＩＴＯ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、ＧＺＯ、酸化珪素を含むＩＴＯ等）を積層してもよい。
【００３１】
第１の発光物質を含む層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、デンドリマーやオリゴマー等の中分子、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、ＵＶ照射による洗浄や真空加熱（１００℃〜２５０℃）による脱気を行うことが好ましい。なお、第１の発光物質を含む層１１２の構造の詳細については、実施の形態４で示す。
【００３２】
第２の電極１１３は、第１の電極１１１と対応する極性であって、遮光性のものが設けられている。例えば、第１の電極１１１が陽極の場合、第２の電極は陰極となり、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、第１の電極１１１が陰極の場合、第２の電極は陽極となり、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。
【００３３】
第１の発光素子と第２の発光素子とを絶縁する第３の絶縁層１１４は、有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜１１４が形成される。層間絶縁膜１１４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、ベンゾシクロブテン、またはシロキサン）、またはこれらの積層などを用いることができる。本実施の形態では、第３の絶縁層として、非感光性の有機樹脂を用いているが、有機樹脂の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いることで、図１の１０９のように絶縁膜の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせることが可能である。また、絶縁膜として、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。
【００３４】
第２の発光素子は、第１の電極１２１、第２の発光物質を含む層１２２、及び第２の電極１２３で構成されおり、第２の電極１２３側を光取り出し方向としている。このため、ＴＦＴ１０７がｐチャネル型ＴＦＴの場合、第１の電極１２１は陽極となり、第２の電極１２３は陰極となり、第２の電極は、透光性を有し、かつ仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましく、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、ＧＺＯ、酸化珪素を含むＩＴＯ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、ＧＺＯ、酸化珪素を含むＩＴＯ等）を積層してもよい。一方、ＴＦＴ１０７がｎチャネル型ＴＦＴの場合、第１の電極１２１は陰極となり、第２の電極１２３は陽極となり、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ＧＺＯ、酸化珪素を含むＩＴＯ等の透明導電性材料を用いて形成されている。なお、第１の電極は、第２の電極１２１と対応する極性であって、第１の発光素子の第２の電極と同様に、各極性を示す材料で形成されている。
【００３５】
また、第２の発光物質を含む層１２２は、第１の発光物質を含む層１１２と同様の方法を用いて形成されている。なお、第２の発光物質を含む層１２２の構造の詳細については、実施の形態４で示す。
【００３６】
ＴＦＴは、基板１０１上に絶縁層１０２を介して設けられており、チャネル形成領域１０３、低濃度不純物領域１０４、高濃度不純物領域（ソース領域またはドレイン領域）１０５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１１０、ゲート電極１０６、ドレイン電極（またはソース電極）１０８で形成される。
【００３７】
半導体領域とドレイン電極（またはソース電極）１０８との間には、有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜１０９が形成される。層間絶縁膜１０９としては、第３の絶縁層と同様の材料を用いることができる。なお、本実施の形態では、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いるため、絶縁膜の上端部のみに曲率半径を有する曲面を有している。
【００３８】
また、ここでは図示しないが、一つの第２の発光素子には、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１０３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１０４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１０３及び高濃度不純物領域（ソース領域及びドレイン領域）１０５を有するＴＦＴとしてもよい。
【００３９】
半導体領域１０３は、非晶質半導体領域または結晶質半導体領域で形成される。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。基板および対向基板としては、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。
【００４０】
第２の発光素子の第２の電極１２３表面には、透明保護層１２４が形成されている。これは、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、金属薄膜からなる第２の電極１２３を保護するとともに水分の侵入を防ぐ封止膜となる。
【００４１】
また、第１の発光素子及び第２の発光素子が設けられた基板１０１と対向基板１３０とが、シール材１２５で貼り合せられている。シール材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。
【００４２】
本実施の形態では、第２の発光素子の第１の電極１２１は、パッシブマトリクス型である第１の発光素子の発光領域１４１を覆う。このため、画素における発光領域の総和は、二つの発光素子の発光領域１４１、１４２の面積の和である。従来の発光素子の開口率は、第１の発光素子又は第２の発光素子の発光領域のみであったので、本発明により開口率を増加させることができる。
【００４３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、一画素において、複数の発光素子を有する発光装置において、実施の形態１と異なる構造ものについて図２を用いて説明する。なお、図１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。
【００４４】
図２は発光装置の画素部の一画素における断面を示す図である。図２において、１０１は第１の基板、１０２、２０９、２１４、２１５、２１６は絶縁層、１０７はＴＦＴ、２１１、２２１は各発光素子の第１の電極、２１２、２２２は各発光素子の発光物質を含む層、２１３、２２３は各発光素子の第２の電極、２２４は透明保護層、２２５はシール材、２３０は対向基板、２４１は第１の発光素子の発光領域、２４２は第２の発光素子の発光領域である。
【００４５】
本実施の形態において、第１の発光素子は、画素駆動素子であるＴＦＴ１０７が設けられており、第１の基板側に発光する（すなわち、下面出射型発光素子である。）一方、第２の発光素子は、パッシブマトリクス型発光素子またはエリアカラー等の画素駆動素子が設けられていない発光素子であり、第２の基板側に発光する（すなわち、上面出射型発光素子である）。本実施の形態において、第２の発光素子として、パッシブマトリクス型発光素子を用いる。ここでは、第１の電極を列電極（紙面に対して左右に伸びた電極）とし、第２の電極を行電極（紙面に対して垂直に伸びた電極）とするが、これは逆でもよい。以下に、各発光素子の構造の詳細を説明する。
【００４６】
第１の発光素子は、第１の電極２１１、第１の発光物質を含む層２１２、及び第２の電極２１３で構成されており、第２の発光素子の第１の電極には、発光物質を含む層２１２に流れる電流を制御する素子であるＴＦＴ１０７が設けられている。また、第１の発光物質を含む層２１２は、第１の電極２１１及び第３の絶縁層２１４上に形成されている。ここで、第３の絶縁層２１４は、第１の電極２１１の端部、第２の絶縁層２０９及びドレイン電極（またはソース電極）１０８上を覆う絶縁層であって、バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる。
【００４７】
第２の発光素子は、第１の電極２２１、第２の発光物質を含む層２２２、及び第２の電極２２３で構成されている。さらに、第１の発光素子と第２の発光素子とは、第４の絶縁層２１５で絶縁されている。
【００４８】
はじめに、第１の発光素子について説明する。第１の発光素子は、複数の絶縁層（第１の絶縁層１０２、ゲート絶縁膜１１０、第２の絶縁層２０９）を介して基板１０１に設けられている。第１の発光素子において、第１の電極２１１側を、光の取り出し方向とするので、ＴＦＴ１０７がｐチャネル型ＴＦＴの場合、第１の電極２１１は陽極となり、実施の形態１の第１の発光素子の第１の電極である陽極と同様の材料で形成されている。一方、ＴＦＴ１０７がｎチャネル型ＴＦＴの場合、第１の電極２１１は陰極となり、実施の形態１の第１の発光素子の第１の電極である陰極と同様の材料で形成されている。一方、第１の発光物質を含む層２１２及び第２の電極２１３は、実施の形態１の第１の発光素子と同様の材料（それぞれ１１２、１１３）を用いて形成されている。
【００４９】
第１の発光素子の第１の電極２１１に接続されている画素駆動素子ＴＦＴ１０７は、実施の形態１と同様のものを用いて形成されている。なお、本実施の形態では、ＴＦＴ１０７のドレイン電極（又はソース電極）１０８が形成された後、第１の電極２１１が形成されているが、この構造に限定されない。例えば、第１の電極２１１を形成した後、ＴＦＴ１０７のドレイン電極（又はソース電極）１０８が形成されてもよく、ＴＦＴ１０７のドレイン電極（又はソース電極）１０８と第１の電極２１１とを同じ材料で、同時に形成してもよい。
【００５０】
半導体領域とドレイン電極（またはソース電極）１０８との間には、有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜２０９が形成される。層間絶縁物２０９としては、実施の形態１の第３の絶縁層１１４と同様の材料を用いることができる。なお、本実施の形態では、有機樹脂の材料として非感光性アクリルを用いているため、図１の１０９のように絶縁物の上端部に曲率半径を有する曲面を有していない。
【００５１】
第１の発光物質を含む層２１２は、実施の形態１に記載されている第１の発光素子の第１の発光物質を含む層１１２と同様の方法を用いて形成されている。なお、第２の発光物質を含む層２２２の構造の詳細については、実施の形態４で示す。
【００５２】
第２の電極は、第１の電極２１１と対応する極性であって、実施の形態１に記載されている第１の発光素子の第２の電極と同様の材料で形成されている。
【００５３】
第１の発光素子と第２の発光素子とを絶縁する第４の絶縁層２１５として、有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜２１５が形成される。層間絶縁膜２１５としては、実施の形態１の第３の層間絶縁層１１４と同様の材料で形成される。
【００５４】
第２の発光素子は、第１の電極２２１、第２の発光物質を含む層２２２、及び第２の電極で構成されおり、第２の電極２２３側を光取り出し方向としている。このため、第２の電極２２３は、実施の形態１の第２の発光素子の第２の電極１２３と同様の材料で形成される。また、第１の電極２２１及び第２の発光物質を含む層２２２も、実施の形態１の第１の電極１２１、第２の発光物質を含む層１２２と同様に形成されている。また、第１の電極２２３も、実施の形態１の第２の発光素子の第１の電極１２１と同様の材料で形成される。
【００５５】
本実施の形態では、第２の発光素子の第１の電極２２１は、アクティブマトリクス型である第１の発光素子の発光領域２４１を覆う。このため、画素における発光領域の総和は、二つの発光素子の発光領域２４１、２４２の面積の和であり、従来の発光素子を用いた発光装置の画素よりも開口率を増加させることができる。
【００５６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１又は実施の形態２において、第１の発光素子及び第２の発光素子の各電極すべてを透光性を有する電極で形成し、第１の発光素子と第２の発光素子とを絶縁する層間絶縁層が、着色しているもの、好ましくは実質的に可視光を透過しない材料で形成されていることを特徴とする表示装置について説明する。本実施の形態の発光装置の構造として、図１を用いて実施の形態１に記載されているものを例に挙げて説明する。
【００５７】
第１の発光素子及び第２の発光素子の第１の電極及び第２の電極は、透光性を有する導電膜で形成される。第１の電極が陽極の場合、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ＧＺＯ、酸化珪素を含むＩＴＯ等の透明導電性材料を用いて形成されている。この場合、第２の電極は陰極となり、透光性を有し、かつ仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましく、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。また、第１の電極が陰極であって第２の電極が陽極の場合は、同様に各極性を示し、かつ透光性を有する電極の材料を適宜使用すればよい。
【００５８】
この場合、一方の発光素子で発光された光が、他方の発光素子側へも発光していまい、各表示面での表示内容が二重になってしまう。このため、各発光素子を絶縁している層化絶縁層（図１においては１１４、図２においては２１５）は、着色しているもの、好ましくは反射せず実質的に可視光を透過しない材料で形成する。層間絶縁層の材料としては、金属膜（クロム等）、カーボン粒子、又は黒色顔料を含有した絶縁膜（好ましくは、有機樹脂膜）が挙げられる。
【００５９】
本実施の形態の構造により、遮光性を有する電極（例えば、第１の発光素子の第２の電極、第２の発光素子の第１の電極等）に反射性を有する材料を用いた場合に生じる外部の景色の写りこみ（反射性を有する各電極で景色が反射され、外部の景色が表示面（観測者側に向かう面）に映る状態）を妨げることができる。このため、高価な円偏光フィルムを用いなくともよく、また円偏光フィルムによる出射光のロスもないため、安価で画質が良好な発光装置を得ることができる。
【００６０】
なお、第１の発光素子の第２の電極を遮光性を有する電極とし、第２の発光素子の第１の電極を透光性を有する電極で形成し、層間絶縁層を着色しているもの、好ましくは反射せず実質的に可視光を透過しない材料で形成してもよい。この場合、第１の発光素子の第２の電極が反射性を有する導電膜で形成された場合、写り込みが生じるが、第１の発光素子で形成される表示面をサブ表示面とすれば、写り込みの影響を比較的受けずに済む。
【００６１】
（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発光物質を含む層（実施の形態１においては、１１２、１２２、実施の形態２においては、２１２、２２２）の構造について図３を用いて説明する。
【００６２】
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１の電極と示し、上記基板の対向側に設けられる電極を第２の電極と示す。
【００６３】
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。
【００６４】
図３に、発光素子の断面構造の一例を示す。
【００６５】
図３（Ａ）においては、発光物質を含む層１３０３は、第１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２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。
【００６６】
また、図３（Ｂ）においては、発光物質を含む層１３１３は、第１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２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。
【００６７】
本実施の形態では、前記第１の発光素子及び第２の発光素子は、図３（Ａ）、または図３（Ｂ）の構造とすることができる。前記第１の発光素子及び第２の発光素子のどちらも順積み型素子または逆積み型素子を形成していても良いし、一方が順積み型素子ならば他方は逆積み型素子を形成していても良い。実施の形態１及び２の発光素子は、前者における順積み型構造が好ましい。
【００６８】
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。
【００６９】
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（りん光材料、トリプレット化合物）を用いることができる。
【００７０】
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。
【００７１】
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。導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料もあり、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、モリブデン酸化物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。
【００７２】
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。
【００７３】
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）などの金属錯体の他、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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに示した発光素子の発光物質を含む層は、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。
【００７７】
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として、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。
【００７８】
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。
【００７９】
（実施の形態５）
次に、実施の形態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。
【００８０】
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１の電極、他方を第２の電極として表記する。また、第１の発光素子を下面出射型発光素子とし、第２の発光素子を上面出射型発光素子とし、出射光が得られる領域をそれぞれ第１の領域、第２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。
【００８１】
本実施の形態の一例を図８に示す。ここでは、第２の発光素子３００７の発光及び非発光の制御を、それぞれスイッチングＴＦＴ３００４及び駆動用ＴＦＴ３００５によって行う例を示す。
【００８２】
点線枠３０００で囲まれた領域が発光装置の繰り返し単位の画素であり、第２の発光素子３００７、第２の発光素子のソース信号線３００１、ゲート信号線３００２、及び電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）３００３、並びに第２の発光素子のスイッチング用ＴＦＴ３００４及び駆動用ＴＦＴ３００５、第１の発光素子３００８、第１の発光素子の行電極信号線３０１１及び列電極信号線３０１２を有する。
【００８３】
第２の発光素子のスイッチング用ＴＦＴ３００４のゲート電極は、ゲート信号線３００２と電気的に接続され、第１の電極は、ソース信号線３００１と電気的に接続され、第２の電極は、駆動用ＴＦＴ３００５のゲート電極と電気的に接続されている。駆動用ＴＦＴ３００５の第１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２の電極は、第２の発光素子３００７の第１の電極と電気的に接続されている。
【００８４】
一方、行電極信号線３０１１は、第１の発光素子の第１の電極であり、列電極信号線３０１２は、第１の発光素子の第２の電極である。
【００８５】
ソース信号線３００１に入力された映像信号は、スイッチング用ＴＦＴ３００４がＯＮするタイミングで、駆動用ＴＦＴ３００５のゲート電極へと入力され、映像信号にしたがって、第２の発光素子３００７に電流が供給されて発光する。また、行電極信号線３０１１及び列電極信号線３０１２がＯＮされると第１の発光素子が発光する。前述のとおり、第１の領域、第２の領域は、それぞれ基板表裏から出射光が得られる。
【００８６】
なお、第１の発光素子がエリアカラー用の発光素子の場合、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）３００３と列電極とを共通とし、第１の発光素子のＯＮ、ＯＦＦを列電極によって制御してもよい。また、第２発光素子の、発光、非発光を制御する駆動用ＴＦＴを、画素内に設けた例を示したが、これに限られず、画素部外（周辺部）、外付けＩＣチップ等を用いてもよい。
【００８７】
以上の駆動方法により、第１の領域と第２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。このため各表示面が必要とされる表示内容にあった発光素子を有する発光装置を形成することができる。
【実施例１】
【００８８】
本実施例では、実施の形態１の構造を有する発光素子の作製工程について図４〜図７を用いて説明する。
【００８９】
図４は第１の発光素子の第１の電極及び第２の発光素子のＴＦＴの一部を形成する工程を示しており、図４（Ａ）はその上面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の（ア）−（ア‘）の断面図である。
【００９０】
図４（Ａ）に示すように、ガラス基板（第１の基板４０１）上に下地絶縁膜４０２を形成する。本実施例では、下地絶縁膜を２層構造とし、SiH4、NH3、及びN2Oを反応ガスとして成膜される第１の酸化窒化シリコン膜を５０〜１００nm、SiH4、及びN2Oを反応ガスとして成膜される第２の酸化窒化シリコン膜を１００〜１５０nmの厚さに積層形成する。
【００９１】
次に、下地絶縁膜上に、プラズマＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ法、或いはスパッタリング法等の公知の手法により非晶質シリコン膜を形成し、加熱処理を行い、結晶化を行う。この場合、結晶化は半導体の結晶化を助長する金属元素が接した半導体膜の部分でシリサイドが形成され、それを核として結晶化が進行する。ここでは、脱水素化のための熱処理（４５０℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃〜６５０℃で４〜２４時間）を行う。
【００９２】
この後、公知の手法により結晶性シリコン膜中から金属元素のゲッタリングを行い、結晶性シリコン膜中の金属元素を除去又は濃度を低減する。次いで、結晶化率（膜の全体積における結晶成分の割合）を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するために、結晶性シリコン膜に対してレーザ光を照射することが好ましい。
【００９３】
次に、結晶性シリコン膜を用い、公知の手法によりＴＦＴを形成する。結晶質シリコン膜を所望の形状にエッチングし、半導体領域４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃを形成する。４０３ａは第２の発光素子のスイッチングＴＦＴの半導体領域、４０３ｂは第２の発光素子の駆動ＴＦＴの半導体領域、４０３ｃは、上記駆動ＴＦＴのソース領域とゲート電極との間に形成される容量素子の一部となる。次に、フッ酸を含むエッチャントでシリコン膜の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜４０４となるシリコンを主成分とする絶縁膜を形成する。
【００９４】
次いで、公知の導電膜、ここでは窒化タンタルとタングステンの積層膜を成膜し、所望の形状にエッチングして、ゲート電極（ゲート信号線）４０５ａ、４０５ｂを形成する。
【００９５】
次に、半導体にｎ型を付与する不純物元素（Ｐ、Ａｓ等）及びＰ型を付与する不純物元素（Ｂ等）、ここではリン及びボロンを適宜添加して、ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域を形成する。
【００９６】
次に、スイッチングＴＦＴ４０７ａの一部をエッチングして、半導体領域４０３ａのソース領域を一部露出した後、導電膜を成膜し、所望の形状にエッチングしてスイッチングＴＦＴ４０７ａのソース領域と接続するのソース電極４０６を形成する。
【００９７】
次に、基板上に第２絶縁膜（図示しない。）を成膜した後、添加した不純物元素を活性化するために加熱処理、または強光の照射を行う。この工程は、活性化と同時にゲート絶縁膜へのプラズマダメージやゲート絶縁膜と半導体膜との界面へのプラズマダメージを回復することができる。
【００９８】
次に、第２絶縁膜上にアクリル樹脂を塗布する。本実施例では、ポジ型感光性アクリル樹脂を用いる。この後、ポジ型感光性アクリル樹脂をフォトリソグラフィ工程によって露光処理を行い、有機樹脂を現像して第１の層間絶縁膜４０８を形成する。第１の層間絶縁膜は、曲率を有する第１の開口部を有するため、後に形成する電極の被覆率（カバレッジ）が高くなるという効果がある。また、感光性アクリル樹脂を用いているため、レジストマスクを形成せずとも現像及び露光により第１の開口部を形成することが可能であり、レジストマスクのアッシングまたは剥離液での除去をする必要はなく、工程削減が可能である。
【００９９】
次に、公知の透明導電膜、ここではＩＴＯを成膜し、所望の形状にエッチングして、行電極４０９を形成する。
【０１００】
図５は第１の発光素子の発光物質を含む層及び第２の電極、並びに第２の発光素子のＴＦＴを形成する工程を示しており、図５（Ａ）はその上面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の（ア）−（ア‘）の断面図である。
【０１０１】
第１の発光素子の第１の画素電極（行電極）４０９上に、第１の発光物質を含む層４１９を形成する。緑色の発光素子としては、２０ｎｍのＣｕＰｃ、３０ｍのα-ＮＰＤ、５０ｎｍのＡｌｑ3の積層構造とする。次に、１−１０ｎｍのＡｇ-Ｍｇ及び５０―２００ｎｍのＩＴＯを積層成膜し、これを所望の形状にエッチングして第１の発光素子の第２の画素電極（列電極）４１２を形成する。図５（Ａ）において、第１の発光素子の発光領域は４２０である。なお、第１の発光物質を含む層は、実施の形態４に記載の材料を適時用いて、緑色の発光素子の他に適宜赤色の発光素子又は青色の発光素子を形成する。
【０１０２】
次に、第１の層間絶縁膜４０８、第２の絶縁膜、ゲート絶縁膜４０４をエッチングして、スイッチングＴＦＴのドレイン領域、駆動ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域を露出した後、公知の導電膜、ここではチタン膜（膜厚１００ｎｍ）／アルミニウムーシリコン合金膜（膜厚３５０ｎｍ）／チタン膜（膜厚１００ｎｍ）（Ｔｉ/Ａｌ−Ｓｉ/Ｔｉ）を形成し、所望の形状にエッチングして、ソース電極４１１及びドレイン電極４１０ａ、４１０ｂを形成する。なお、本実施例においては、駆動ＴＦＴ４０７ｂのソース電極４１１はソース電極信号線の一部である。また、第１の発光素子の発光領域は４２０である。
【０１０３】
なお、ソース電極及びドレイン電極は、インクジェット法を用いて金属溶液を第１の開口部領域に着弾して形成することも可能である。この場合、レジストマスクの形成及び除去の工程を削減することができる。
【０１０４】
図６は第２の発光素子を形成する工程を示しており、図６（Ａ）はその上面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の（ア）−（ア‘）の断面図である。
【０１０５】
次に、基板全面に絶縁膜を成膜して第２の層間絶縁膜４１３を形成する。本実施例では、第２の層間絶縁膜として非感光性アクリル樹脂を用いる。次に、第２の層間絶縁膜の一部をエッチングして、駆動ＴＦＴ４０７ｂのドレイン電極の一部を露出した後、公知の導電膜、ここではＡｇ膜を成膜したのちＩＴＯを積層して、これらを所望の形状にエッチングして第２の発光素子の第１の画素電極４１４を形成する。
【０１０６】
次に、画素部に第２の発光物質を含む層４１５を形成し、その上に第２の画素電極４１６を形成する。第２の発光物質を含む層としては、５０ｎｍのＡｌｑ3、３０ｍのα-ＮＰＤ、２０ｎｍのＣｕＰｃの積層構造とする。また、第１の発光物質を含む層と同様に、実施の形態４に記載の材料を適時用いて、緑色の発光素子の他に適宜赤色の発光素子又は青色の発光素子を形成する。
【０１０７】
第１の画素電極４１４、第２の発光物質を含む層４１５、及び第２の画素電極４１６により第２の発光素子を構成する。また、第２の発光素子の発光領域４１８は、第１の発光素子の発光領域４２０を覆っている。
【０１０８】
次に、基板全面に窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＯＮ（Ｏ＞Ｎ）、ＳｉＮＯ（Ｎ＞Ｏ））で形成される透明保護膜４１７を成膜して、水、酸素の透過を抑制する。
【０１０９】
なお、図７に示すように、画素部が設けられた基板に画素駆動回路を設け、これらをｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴをＣＭＯＳ回路として形成することにより、駆動回路と画素部を同一基板上に形成した表示装置を得ることができる。
【０１１０】
図７は、発光装置を示す上面図である。図７において、点線で示された１１０１は画素部、１１０２は第１の発光素子のソース信号線駆動回路、１１０４は第１の発光素子のゲート信号線駆動回路である。また、１１０３は第２の発光素子の列電極駆動回路、１１０５は第２の発光素子の行電極駆動回路である。１１０７は第１の基板、１１０８は対向基板、１１０６は一対の基板間隔を保持するためのギャップ材が含有されているシール材であり、シール材１１０６で囲まれた内側は、封止材で充填されている。本実施例では、シール材として、フィラーを含む粘性の高いエポキシ系樹脂を用いる。
【０１１１】
さらに、ＦＰＣ（Flexible printed circuit）、TAB（Tape Automated Bonding）テープもしくはＴＣＰ（Tape Carrier Package）等の外部入力端子１１１０が設けられており、ソース信号線駆動回路１１０２、列電極駆動回路１１０３、ゲート信号線駆動回路１１０４、及び行電極駆動回路１１０５、それぞれに入力されるビデオ信号やクロック信号などの信号を、接続配線１１０９を介して伝送する。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。
【０１１２】
なお、本実施例では、実施の形態１で示される発光装置の作製工程について述べたが、実施の形態２で示される発光装置の作製工程にも適応できる。
【実施例２】
【０１１３】
本実施例では、絶縁表面を有する基板上に、画素部、画素を駆動する駆動回路、及び画像処理回路とを少なくとも形成した発光装置の構成例と、消費電力を削減する動作方法について説明する。
【０１１４】
図１１に示すのはガラス基板上に形成された表示部を有するシステムの一例であって、ガラス基板上には、画素部８０１、ソース線駆動回路８０２、ゲート線駆動回路８０３、機能の異なる３つの画像処理回路８０４〜８０６、メモリ８０７、インターフェース回路８０８、電源供給タイミング制御回路８０９が設けられている。
【０１１５】
図１１に示したブロック図において、画素部８０１は画像を表示する部分であり、ソース線駆動回路８０２、及びゲート線駆動回路８０３は、画素を駆動する駆動回路である。画像データはソース線駆動回路８０２に入力される。また、インターフェース回路８０８は外部から画像データ、あるいは画像の基となるデータを入力し、適切な内部信号に変換した後、ソース線駆動回路８０２、画像処理回路８０４〜８０６、もしくはメモリ８０７に出力する。
【０１１６】
本発光装置の機能として、３つの画像処理回路８０４〜８０６とメモリ８０７を用いた様々な画像処理を行うことができる。例えば、これらの画像処理回路の１つもしくは複数を用いることによって、画像の歪み補正、リサイズ、モザイク処理、スクロール、反転といった画像変換や、マルチウィンドウ処理、メモリ８０７を用いた画像生成、及びこれらの複合処理等を考えることができる。
【０１１７】
これに対応して、様々な動作モードが考えられ、本構成の発光装置においては、画像処理回路８０４〜８０６が有するレジスタ及びラッチ回路に、不揮発性を有するラッチ回路を適用することが有効である。つまり、不揮発性を有するラッチ回路によって、画像処理回路８０４〜８０６の論理状態が復元可能である構成が有効である。こうすることにより、画像処理回路８０４〜８０６の動作状態を保持したまま電源を遮断することが可能となり、使用しない画像処理回路の電源を遮断することが可能となる。その結果、消費電力の削減が可能となる。
【０１１８】
また、待機時においても、システムの状態を保持したままで、電源供給を止めることができるため、待機時と動作時の高速な移行と、待機時の消費電力の削減を同時に実現することが可能となる。
【０１１９】
動作モードの切り替え制御は、電源供給タイミング制御回路８０９によって行う。具体的には、動作モードに対応して、モードの切り替え前後に、使用しない画像処理回路に対して格納手続と復元手続を行えばよい。
【０１２０】
なお、本実施例では、画像処理回路８０４〜８０６全体を復元可能な場合を説明したが、必ずしもこれに限定されない。画像処理回路８０４〜８０６を構成する一部の回路（例えば回路Ｃとする）の論理状態を復元可能とする構成であっても構わない。その場合、回路Ｃを使用する時のみに回路Ｃに電源を供給することが可能となり、消費電力の削減が可能となる。
【０１２１】
また、不揮発性を有するラッチ回路を、インターフェース回路、あるいはソース線駆動回路、ゲート線駆動回路に対して適用することも可能である。その結果、それぞれの論理回路が動作しない時には、その論理回路の電源を遮断することで消費電力を削減することが可能となる。
【０１２２】
また、本実施例は、実施の形態１乃至５、実施例１のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【実施例３】
【０１２３】
実施の形態１〜５、実施例１〜２で形成される発光装置を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、レジスターなどが挙げられる。本実施例では、これらの代表例として本発明の発光装置を、携帯電話に適用した例を示す。
【０１２４】
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２の表示面が設けられている第１の筐体側から見た斜視図である。
【０１２５】
携帯電話機は、２つの筐体（第１の筺体８０００ａ、第２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。
【０１２６】
第１の筐体８０００ａには、第１の表示面８００１ａ、第２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。
【０１２７】
一方、第２の筐体８０００ｂには、操作ボタン８００２ａ、マイク８１０２、等を有している。
【０１２８】
携帯電話機が開いている場合、第１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２の表示面８００１ｂを主な表示面として使用する。この場合には、操作ボタン８００２ｂによって表示情報の操作を行う。
【０１２９】
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１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２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。
【０１３０】
図９（Ｄ）は、図９（Ｃ）の領域Ａを拡大した図である。第１の表示面８００１ａと第２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。
【０１３１】
実施の形態１〜５、実施例１〜２で示される発光装置を、本実施例の表示部８０１３に用いることで、一つの発光装置で２つの表示面（第１の表示面８００１ａ及び第２の表示面８００１ｂ）で表示することができ、かつ各表示部の内容に適した情報を表示することができる。例えば、第１の表示部で表示が可能な発光素子をアクティブマトリクス駆動方式の発光素子とし、第２の表示部で表示が可能な発光素子をパッシブマトリクス駆動方式の表示素子又はエリアカラー用の発光素子とすることで、第１の表示部で高精細な画像や動画等を表示し、第２の表示部で時計、メールの着信状況等の簡易な情報を表示することができる。
【０１３２】
従来は、第１の表示面と第２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でき、携帯電話機の容積及び重量を低減することが可能であり、機器の小型化が図れる。
【０１３３】
また、従来はスペースの関係上、第２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１の表示面８００１aと同等の表示サイズを有する第２の表示面８００１ｂを設けることが可能となるため高付加価値化を実現することができる。
【実施例４】
【０１３４】
本実施例では、実施の形態１〜５、実施例１〜２を適応した電子機器の一例としてレジスターを用いて示す。
【０１３５】
図１０は、本発明にかかるレジスターの側面図であり、第１の筺体９０００ａと第２の筺体９０００ｂとがヒンジ９００１によって接続されており、第２の筺体９０００ｂは回転することができる。
【０１３６】
第１の筺体９０００ａには、操作ボタン９００３と領収書９００４を取り出す部分が設けられている。一方、第２の筺体９０００ｂには第１の表示部９００２ａと第２の表示部９００２ｂとが両面に設けられている。第１の表示部９００２ａは、販売員に面しており、第２の表示部９００２ｂは、購買者に面している。
【０１３７】
第１の表示部９００２ａ及び第２の表示部９００２ｂに、本発明の発光装置を用いると、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。また、第１の表示部には、商品の計算値を表示し、第２の表示部には、広告やテレビ映像等を表示することにより、販売員９００５が商品の計算が終了するまでの間、購買者９００６は広告やテレビ映像等を見ていることができ、暇をもてあまさず、かつ商品の宣伝情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明の発光装置の断面を説明する図。
【図２】本発明の発光装置の断面を説明する図。
【図３】本発明の発光素子を説明する図。
【図４】本発明の発光装置を作製する工程を説明する図。
【図５】本発明の発光装置を作製する工程を説明する図。
【図６】本発明の発光装置を作製する工程を説明する図。
【図７】本発明の発光装置を説明する図。
【図８】本発明の発光装置の駆動方法を説明する図。
【図９】本発明の電子機器の一例を説明する図。
【図１０】本発明の電子機器の一例を説明する図。
【図１１】発光装置のシステムブロック図を示す図。
【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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