专利名称：发光器件以及电子器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用发光元件形成像素部分的发光器件，其中的发光元件包括一对电极之间的包含电致发光(Electro-Luminescence)材料的发光层，本发明尤其涉及一种能够在双面显示的发光器件。而且，本发明还涉及包括正面和背面两个显示面的电子器具。
背景技术：
近几年，对于使用发光元件作为自发光型发光元件的发光器件的研究非常活跃。该发光器件又被称为有机EL(Electro Luminescence)显示器或有机发光二极管。由于这些发光器件有适用于动感画面显示的诸如快速响应速度，低电压、低功耗驱动等特征，它们作为用于比如新一代手提电话和便携式信息终端(PDA)的下一代显示器备受关注。
以有机化合物的层为发光层的发光元件包括在由一对的其中的一方具有透射型的阳极和阴极构成的电极之间，至少插入一层包含发光材料的层，该发光元件是在衬底上层叠这样的多层膜的结构，通过给阳极和阴极施加电场，从含有发光物质的层电致发光。请注意，在此，将提供在阴极和阳极之间的所有的层统称为“含有发光物质的层”。
上述含有发光物质的层以「空穴输运层/发光层/电子输运层」为典型的叠层结构的情况较多。另外，形成含有发光物质的层的材料大致分为低分子基(单体基)和高分子基(聚合物基)材料。
典型的发光元件的结构是以在衬底上用溅射法形成的透明导电膜作为阳极，在其上层叠含有发光物质的层，以及使用铝等金属的阴极(下文中将该结构称其为底面发射型发光元件)。该结构的发光元件从在衬底上形成的阳极发射出光。当用有源矩阵(active matrix，又被称为主动矩阵)驱动来驱动以该结构的发光元件作为像素的显示器时，衬底上的驱动元件，比如TFT阻挡透过阳极的发光，从而使发光的效率减低。
另外，还有一种发光元件，其结构是在衬底上形成没透光的作为阳极的金属电极的膜，然后在其上层叠含有发光物质的层，以及作为阴极的透光的导电物质(下文中称其为顶面发射型元件)。该结构的发光元件从在衬底上形成的阴极发射出光。所以，即使当用有源矩阵驱动来驱动显示器以实现显示时，衬底上的驱动元件也不会阻挡发光。
而且，还有一种发光元件的结构被提出来，即，从阴极侧和阳极侧两侧获取发光的结构，也就是，一个像素中提供有即是顶面发射型又是底面发射型的元件的结构(下文中称其为双面发射型元件)(专利文件1)。
专利文件1专利公报No.20001-332392但是，当发光器件使用专利文件1中记载的双面发射元件作为其像素部分，以执行驱动显示时，其中一方的面的图像的反射像会在另一方的面中显示出来。所以，产生了在其中的一个面上文本反转的问题。
另外，上述双面发射型元件无论阳极电极还是阴极电极都透光，所以，从阴极侧可以看到阳极侧背面的风景，从阳极侧也可以看到阴极侧背面的风景。因此，为了准确识别显示出来的图像，有必要适当地提供对整个看的面的反面遮光性的东西。但在这种情况下，就不能从两个面同时看到图像。
另外，在有源矩阵驱动的双面发射型元件中，还有底面发射型元件的驱动元件提供在显示部分的一部分，底面发射型元件区域的开口率(aperture ration)变低的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种发光器件，该发光器件可以在正面和背面两个面上独立执行显示，并且，该发光器件的各显示面合计的开口率高。
本发明是一种发光器件，包括邻接的第一发光元件和第二发光元件按矩阵形状排列，其中，所述第一发光元件可以向衬底的第一面方向发光，且所述第二发光元件可以向与所述衬底的第一面方向相反侧的第二面方向发光；所述第一发光元件的发射向所述第二面方向的发光被遮住，且所述第二发光元件的发射向所述第一面方向的发光被遮住。在各个发光元件中，在发光面的相反方向提供遮光性的膜，所以，各个发光面可以分别发光。
另外，本发明的发光器件除了上述结构，还有一个特征是第一发光元件(向对面衬底侧发光的元件)覆盖驱动各个发光元件的半导体元件。根据这样的结构，在第二发光元件(向衬底一侧发光的元件)中，驱动发光元件的半导体元件遮光的区域减少，这就提高了两个面的开口率。
另外，本发明的发光器件除了上述结构，还有一个特征是具有向各个发光元件分别输入图像信号的手段。作为典型的例子，在各个发光元件中提供源信号线和驱动用元件。根据从各个源信号线输入的信号，可以控制各个发光元件的发光或非发光。
另外，作为向各个发光元件分别输入图像信号的手段，提供两个发光元件通用的源信号线以及有排他功能的开关。输入到一个源信号线的信号经有排他功能的开关输入到各个发光元件，这样就可以控制各个发光元件的发光以及非发光。另外，也可以使用独立控制的控制信号来代替有排他功能的开关。
根据上述结构，各个发光元件可以执行单独的显示，能够在各个显示面上发光的发光器件可以在各个面上执行任意的图像显示。
另外，这里，在本说明书中使用的术语“发光器件”表示使用发光元件的发光器件或图像显示器件。包括在发光器件定义范畴内的还有连接器如FPC(柔性印刷电路)、TAB(带自动接合)或TCP(带载体封装)被附加到发光元件的模块；在TAB带或TCP的尖端提供印刷线路板的模块；以及IC(集成电路)或CPU(中央处理器)通过COG(玻璃上载芯片)法直接被安装到发光元件的模块。
以上述要点为本的本发明的发光器件可以包含以下所示结构。
本发明的发光器件的一个特征是包括在衬底的第一个面具有的第一显示屏面；在和该显示屏面相反的第二面具有的第二显示屏面，其中，用第一发光元件显示所述第一显示屏面的图像；用第二发光元件显示第二显示屏面的图像；所述第一显示屏面的图像和所述第二显示屏面的图像能够被独立控制。
本发明的发光器件的一个特征是包括邻接的第一发光元件和第二发光元件按矩阵形状排列的像素部分，其中，所述第一发光元件可以向衬底的第一面方向发光，且所述第二发光元件可以向与所述衬底的第一面方向相反侧的第二面方向发光；所述第一发光元件的发射向所述第二面方向的发光被遮住，且所述第二发光元件的发射向所述第一面方向的发光被遮住。
本发明的发光器件的一个特征是邻接的第一发光元件和第二发光元件按矩阵形状被安排在提供有驱动该第一发光元件和第二发光元件的半导体元件的衬底上；所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一透光电极、含有发光物质的层、以及第二透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第三透光电极、所述含有发光物质的层、以及所述第二透光电极；所述第一发光元件提供在第一遮光膜和所述半导体元件之上；所述第二遮光膜提供在所述第二发光元件之上。另外，所述第一透光电极和所述第三透光电极可以用相同材料形成。
本发明的发光器件的一个特征是邻接的第一发光元件和第二发光元件按矩阵形状被安排在提供有驱动该第一发光元件和第二发光元件的半导体元件的衬底上；所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一遮光性电极、含有发光物质的层、以及第一透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第二透光电极、所述含有发光物质的层、以及所述第一透光电极；所述第一发光元件提供在所述半导体元件之上；所述第二遮光膜提供在所述第二发光元件之上。
本发明的发光器件的一个特征是邻接的第一发光元件和第二发光元件按矩形形状被安排在提供有驱动该第一发光元件和第二发光元件的半导体元件的衬底上；所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一透光电极、含有发光物质的层、以及第二透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第三透光电极、所述含有发光物质的层、以及第一遮光性电极；所述第一发光元件提供在第一遮光膜和所述半导体元件之上。另外，所述第一透光电极和所述第三透光电极可以用相同材料制成。
本发明的发光器件的一个特征是邻接的第一发光元件和第二发光元件按矩阵形状被安排在提供有驱动该第一发光元件和第二发光元件的半导体元件的衬底上；所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一遮光性电极、含有发光物质的层、以及第一透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第二透光电极、所述含有发光物质的层、以及所述第二遮光性电极；所述第一发光元件提供在所述半导体元件之上。
本发明的发光器件的一个特征是邻接的第一发光元件和第二发光元件按矩形形状被安排在提供有驱动该第一发光元件和第二发光元件的半导体元件的衬底上；所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一遮光性电极、包含第一发光物质的层、以及第一透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第二透光电极、包含第二发光物质的层、以及所述第二遮光性电极；所述第一发光元件提供在所述半导体元件和所述第二发光元件之上。
本发明的发光器件的一个特征是邻接的第一发光元件和第二发光元件按矩形形状被安排在提供有驱动该第一发光元件和第二发光元件的半导体元件的衬底上；所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一遮光性电极、包含第一发光物质的层、以及第一透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第二透光电极、包含第二发光物质的层、以及所述第二遮光性电极；所述第一发光元件提供在所述半导体元件之上。另外，第一发光元件的所述第一透光电极和第二发光元件的所述第二透光电极可以用相同材料制成。
图1A至1F是说明本发明的发光器件的剖面图；图2是说明本发明的发光器件的剖面图；图3是说明本发明的发光器件的剖面图；图4是说明本发明的发光器件的俯视图；图5A和5B是说明本发明的发光元件的图；图6是说明本发明的结构的图；图7是说明本发明的结构的图；图8是说明本发明的结构的图；图9A至9D是说明本发明电子器具之一例的图；图10A-10C是说明本发明电子器具之一例的图；图11是说明本发明电子器具之一例的图。
注本发明的选择图为图1实施方案模式下文中将用图详细说明本发明的实施方案模式。在此，虽然将对使用有源矩阵方式的驱动元件进行说明，但是驱动方式也可以是无源矩阵(passive matrix，又被称为被动矩阵)方式。另外，作为开关元件或驱动元件，将使用薄膜晶体管(TFT)进行说明，但是开关元件或驱动元件并不局限于薄膜晶体管。例如，MOS晶体管、有机晶体管、分子晶体管等的半导体元件也可以同样被使用。而且，在本实施方案模式中，将对应于一个发光元件的发光区域作为像素。
实施方案模式1本实施方案模式将用图1A-图1F说明本发明的发光器件的结构。图1A-图1F是剖面图，示出了发光器件的由邻接的两个发光元件形成的区域的剖面。将在本实施方案模式的发光元件中在衬底一侧形成的电极表示为第一电极，而在对面衬底(counter substrate)一侧形成的电极表示为第二电极。
在衬底2007、2107、2207、2307、2407、2507上形成有构成顶面发射型发光元件以及底面发射型发光元件的开关元件、驱动元件等的层(下文中称为包含半导体元件的层)2001、2101、2201、2301、2401、2501。
将向包含半导体元件的层2001、2101、2201、2301、2401、2501上方发光的元件作为顶面发射型发光元件，将向形成半导体元件的层的下方发光的元件作为底面发射型发光元件，换言之，将向衬底一侧发光的元件作为底面发射型发光元件。顶面发射型发光元件的发光区域是2021、2121、2221、2321、2421、2521，而底面发射型发光元件的发光区域是2022、2122、2222、2322、2422、2522。在各个发光元件的上方，也就是在和衬底相反一侧提供有对面衬底2008、2108、2208、2308、2408、2508。
各发光元件由第一电极、第二电极以及在该两个电极之间形成的含有发光物质的层构成。另外，各个发光元件的发光与非发光由开关元件、驱动元件等控制。另外，顶面发射型发光元件的下方，也就是在衬底一侧，形成有遮光膜。还有，在底面发射型发光元件的上方，也就是在对面衬底一侧，也形成有遮光膜。根据该结构，由于各个发光元件发射出的光只发射向一个方向，所以每个元件可以向一个方向发光。其结果是可以在两个方向上显示不同的图像。
以下将就各个结构进行详细说明。
图1A示出了这样一种结构，其中顶面发射型发光元件的第一电极、第二电极、以及底面发射型发光元件的第一电极、第二电极由透光的导电膜形成，而且，给各个发光元件另外提供遮光膜。
在顶面发射型发光元件的衬底2007上形成第一遮光膜2005，在底面发射型发光元件的衬底2007上形成第一绝缘层2010。在顶面发射型发光元件的发光区域2021中，包含半导体元件的层形成在第一遮光膜2005上。顺便提一下，将形成在衬底和包含半导体元件的层之间、或在包含半导体元件的层中的膜按所希望的形状腐蚀，可以形成第一遮光膜2005。另外，也可以用喷墨法等形成有所希望图案的膜。而且，可以在衬底表面提供过滤器状的膜。另外，当第一遮光膜有导电性时，优选在包含半导体元件的层和第一遮光膜之间形成绝缘膜。
另外，在包含半导体元件的层2001以及第一绝缘层2010上形成各个发光元件的第一电极2002a、2002b。在其上形成含有发光物质的层2003，在这之上形成第二电极2004。第一电极2002a、2002b和第二电极2004用透光的导电膜形成。
另外，在底面发射型发光元件的发光区域2022中，在第二电极上形成第二遮光膜2006，在顶面发射型发光元件的发光区域2021中形成第二绝缘层2011。而且，在这些之上提供对面衬底2008。顺便提一下，形成遮光性的膜，并按所希望的形状腐蚀，从而可以形成第二遮光膜2006。另外，也可以用喷墨法等形成有所希望图案的膜。而且，可以在对面衬底2008表面提供过滤器状的膜。另外，当第二遮光膜有导电性时，优选在第二电极2004和第二遮光膜2006之间形成绝缘膜。
其次，将说明图1B的结构。图1B示出了这样一种结构顶面发射型发光元件的第一电极由遮光性的导电膜形成，顶面发射型发光元件的第二电极、底面发射型发光元件的第一电极以及第二电极是由透光的导电膜形成。另外，在底面发射型发光元件的对面衬底一侧另外提供有遮光膜。
在衬底2107上的顶面发射型发光元件的发光区域2121中，形成有包含半导体元件的层2101，在底面发射型发光元件的发光区域2122中，形成有第一绝缘层2110。
另外，在包含半导体元件的层2101以及第二绝缘层2112上形成各个发光元件的第一电极2102a、2102b。在其上形成含有发光物质的层2103，在这之上形成第二电极2104。顶面发射型发光元件的第一电极2102a由遮光性的导电膜形成，典型的是可以用驱动TFT的漏电极或与其连接的导电膜来形成。另外，也可以在遮光性的导电膜上形成透光的导电膜。底面发射型发光元件的第一电极2102b由透光的导电膜形成。另外，各个发光元件的第二电极2104由透光的导电膜形成。顺便提一下，在包含半导体元件的层2101以及第一绝缘层2110上形成透光的膜后，将该膜形成为各个电极的形状后，给顶面发射型发光元件的第一电极区域掺杂杂质，使其在可视区域中可以吸收可视光，也就是使其具遮光性。
另外，在底面发射型发光元件的发光区域2122中，在第二电极2104上形成遮光膜2106，在顶面发射型发光元件的发光区域2021中形成第二绝缘层2112。而且，在这些之上提供对面衬底2108。顺便提一下，形成遮光膜2106的方法以及位置可以按相同于形成图1A的第二遮光膜2006的方法来完成。
其次，将说明图1C的结构。图1C示出了这样一种结构其中顶面发射型发光元件的第一电极、第二电极、以及底面发射型发光元件的第一电极由透光的导电膜形成，底面发射型发光元件的第二电极由遮光性的导电膜形成。而且，在顶面发射型发光元件的衬底一侧另外提供有遮光膜。
在顶面发射型发光元件的衬底2207上形成遮光膜2205，在底面发射型发光元件的衬底2207上形成第一绝缘层2210。在顶面发射型发光元件的发光区域2221中形成遮光膜2205以及包含半导体元件的层2201。
另外，在包含半导体元件的层2201以及第一绝缘层2210上形成各个发光元件的第一电极2202a、2202b。在其上形成含有发光物质的层2203。在顶面发射型发光元件中，在这之上形成第二电极2204a，且在底面发射型发光元件中，在这之上形成第二电极2204b。各个发光元件的第一电极2202a、2202b由透光的导电膜形成。另外，顶面发射型发光元件的第二电极2204a由透光的导电膜形成，底面发射型发光元件的第二电极2204b由遮光性的导电膜形成。在这些之上提供对面衬底2208。顺便提一下，形成遮光膜2205的方法以及位置可以按相同于形成图1A的第一遮光膜2005的方法来完成。
其次，将说明图1D的结构。图1D示出了这样一种结构顶面发射型发光元件的第一电极由遮光性的导电膜形成，第二电极由透光的导电膜形成。另外，底面发射型发光元件的第一电极由透光的导电膜形成，第二电极是由遮光性的导电膜形成。在本结构中，可以不另外提供遮光膜。
在衬底2307上的顶面发射型发光元件的发光区域2321中，形成包含半导体元件的层2301，在底面发射型发光元件的发光区域2322中，形成第一绝缘层2310。
另外，在包含半导体元件的层2301以及第一绝缘层2310上形成各个发光元件的第一电极2302a、2302b。顶面发射型发光元件的第一电极2302a由遮光性的导电膜形成，典型的是可以用驱动TFT的漏电极或与其连接的导电膜来形成。另外，也可以在遮光性的导电膜上形成透光的导电膜。底面发射型发光元件的第一电极2302b由透光的导电膜形成。另外，在包含半导体元件的层2301以及第一绝缘层2310形成透光的导电膜后，将该膜形成为各个电极的形状后，给顶面发射型发光元件的第一电极区域2301掺杂杂质，使其在可视区域中可以吸收可视光，也就是使其具遮光性。
另外，在这些之上形成含有发光物质的层2303，并在其上形成第二电极2304a、2304b。顶面发射型发光元件的第二电极2304a由透光的导电膜形成，而底面发射型发光元件的第二电极2304b由遮光性的导电膜形成。而且，在这些之上提供对面衬底2308。
其次，将说明图1E的结构。图1E和图1A-1D不同，形成有包含两个不同发光物质的层，顶面发射型发光元件的含有发光物质的层2403a覆盖底面发射型发光元件的发光区域。另外，顶面发射型发光元件的第一电极2405a由遮光性的导电膜形成，第二电极2404由透光的导电膜形成。另外，底面发射型发光元件的第一电极2402b由透光的导电膜形成，第二电极2405b是由遮光性的导电膜形成。在本结构中，可以不另外提供遮光膜。另外，在本结构中，顶面发射型发光元件覆盖底面发射型发光元件。所以，从底面发射型发光元件上的顶面发射型发光元件的区域中也可以发光，这样，两个面合计的开口率得到增大。
在衬底2407上，在顶面发射型发光元件的发光区域2421中，形成包含半导体元件的层2401，在底面发射型发光元件的发光区域2422中，形成第一绝缘层2410。
在第一绝缘层2410上形成底面发射型发光元件的第一电极2402b。底面发射型发光元件的第一电极2402b由透光的导电膜形成。在底面发射型发光元件的第一电极2402b上形成含有发光物质的层2403b。在含有发光物质的层2403b形成第二电极2405b，在其上形成第二绝缘层2412。另一方面，在包含半导体元件的层2401上形成第三绝缘层2411，在第二以及第三绝缘层上形成顶面发射型发光元件的第一电极2405a、第二含有发光物质的层2403a、第二电极2404。另外，底面发射型发光元件的第二电极2405b以及顶面发射型发光元件的第一电极2405a由遮光性的导电膜形成，顶面发射型发光元件的第二电极2404由透光的导电膜形成。另外，顶面发射型发光元件也可以在底面发射型发光元件的上方形成，但不重叠。这种情况下，底面发射型发光元件的第二电极2405b以及顶面发射型发光元件的第一电极2405a可以用相同材料形成。
在顶面发射型发光元件的第二电极2404上提供对面衬底2408。
其次，将说明图1F的结构。图1F和图1E相同，形成有包含两个不同发光物质的层。另外，顶面发射型发光元件的第一电极由遮光性的导电膜形成，第二电极由透光的导电膜形成。另外，底面发射型发光元件的第一电极由透光的导电膜形成，第二电极是由遮光性的导电膜形成。在本结构中，可以不另外提供遮光膜。
在衬底2507上的顶面发射型发光元件的发光区域2521中，形成有包含半导体元件的层2501，在其上形成顶面发射型发光元件的第一电极2405a，并在其上形成包含第一发光物质的层2503a，并在其上形成第二电极2505a。另外，在第二电极上形成第一绝缘层2511。
在底面发射型发光元件的发光区域2522中，在衬底2507上形成第二绝缘层2510。在第二绝缘层2510上形成底面发射型发光元件的第一电极2502b，在其上形成包含第二发光物质的层2503b，在其上形成第二电极2505b。
顶面发射型发光元件的第一电极以及底面发射型发光元件的第二电极由遮光性的导电膜形成。另外，顶面发射型发光元件的第二电极以及底面发射型发光元件的第一电极由透光的导电膜形成。
顶面发射型发光元件的第二电极2505a以及底面发射型发光元件的第一电极2505b由透光的导电膜形成，二者可以用相同材料形成。
在形成于顶面发射型发光元件中的第一绝缘层2511以及形成于底面发射型发光元件中的第二电极2504b上提供对面衬底2508。
实施方案模式2在此，用图2和图4说明本发明的双面发射型发光器件的一个例子。注意，本实施方案模式的结构相当于实施方案模式1所示的图1B的结构。
图2表示像素部分的一部分的剖面图。在图2中，参考数字101是衬底；102、109和111是绝缘层；107a和107b是TFT；110a和110b是第一电极(110a是遮光导电层，110b是透明导电层)；112是含有发光物质的层；113是第二电极；114是遮光层；115是透明保护层；116是密封材料；117是对面衬底；141是顶面发射型发光元件的发光区域；142是底面发射型发光元件的发光区域。下文中将说明该发光元件的详细结构。
本实施方案模式中，由第一电极110a、含有发光物质的层112和第二电极113构成顶面发射型发光元件，由第一电极110b、含有发光物质的层112和第二电极113构成底面发射型发光元件。
在衬底101上中间夹绝缘层102形成TFT 107a和TFT 107b(p沟道型TFT)。各个TFT包括由沟道形成区域103a、103b、低浓度杂质区104a、104b、高浓度杂质区(源区或漏区)105a、105b构成的半导体区域；提供在该半导体区域和栅电极之间的栅绝缘膜(没有图示出)；栅电极106a、106b和漏电极(或源电极)108a、108b。
虽然没有图示出，在形成漏电极108a、108b的工艺中，用相同的膜形成电源线(供应恒电压或恒电流的布线)和源布线等的布线。另外，在此示出了分别形成第一电极和漏电极的例子，但也可以同时形成。这种情形中，在顶面发射型发光元件的发光区域中形成漏电极。此时，优选使用按顺序形成的钛膜、氮化钛膜、以铝为主要成分的膜以及氮化钛膜的叠层作为漏电极。
在半导体区域与漏电极(或源电极)108a、108b之间形成由有机材料或无机材料组成的绝缘层109。而且，虽然此处未图示出，但在一个像素中也可以制作额外的TFT，或在一个像素中也可以制作多个TFT(n沟道型TFT或p沟道型TFT)。而且，虽然此处示出了具有一个沟道形成区103a、103b的TFT，但本发明不特别局限于此，具有多个沟道的TFT也可以被采用。而且，虽然此处示出了具有低浓度杂质区104a、104b的TFT，但本发明不特别局限于此，也可以采用具有沟道形成区103a、103b以及高浓度杂质区(源区和漏区)105a、105b的TFT。
在非晶半导体区域或晶体半导体区域可以形成半导体区域。作为半导体区域的材料可以使用半导体元素(硅、锗等)的单体或合金、有机半导体材料等。有机半导体材料是电阻率约为10-2Ωcm-1016Ωcm的显示半导体电性能的有机化合物，其优选由共轭双键骨架的π电子共轭系统聚合物材料组成。具体地说，可以使用可溶性聚合物材料，如聚噻吩、聚(3-烷基噻吩)以及聚噻吩衍生物。
作为衬底101和对面衬底117可以使用诸如铝硅酸硼玻璃、钡硅酸硼玻璃、硅酸铝玻璃等无碱玻璃衬底，也可以使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，PEN(聚萘酸乙酯(polyethylene naphthalate))，PES(聚醚砜)，聚丙烯，硫化聚丙烯，聚碳酸酯，聚醚酰亚胺(polyetherimide)，聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)，聚苯醚(poly(phenylene oxide))，聚酰亚胺(polysulfone)，或聚酞酰胺(polyphthalamide)等的塑料衬底。
另外，第一电极110a、110b是发光元件的阳极(或阴极)，110a由遮光性导电膜制成，第一电极110b由透明导电膜制成。在本实施方案模式中，遮光性导电膜的第一电极110a覆盖顶面发射型发光元件的发光区域141。而且，透明导电膜的第一电极110b覆盖底面发射型发光元件的发光区域142。换言之，由遮光性的导电膜制成的第一电极110a覆盖顶面发射型发光元件的TFT 107a和底面发射型发光元件的TFT 107b的漏电极108b的一部分以外的部分。根据该结构，能够扩大底面发射型发光元件的发光区域142的面积。另外，由遮光性的导电膜制成的第一电极110a可以采用由遮光性导电膜和透明导电膜构成的二层结构或叠层结构。
关于遮光性的导电膜材料的详细内容，将在实施方案模式4中描述。
而且，第一电极110a、110b形成在覆盖绝缘层109的绝缘层111上形成。第一电极110a、110b中间夹绝缘层111分别和TFT 107a、107b连接。无机材料(例如氧化硅、氮化硅、以及氮氧化硅)、光敏有机材料和非光敏有机材料(例如聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂、以及苯并环丁烯)、或这些材料的叠层等能够被用作绝缘层111。当采用正性光敏丙烯酸作为有机树脂材料时，可以仅仅在绝缘物的上边沿部分提供具有曲率半径的弯曲表面。而且，由于光敏性的曝光而成为不溶于腐蚀剂的负性光敏有机材料，以及由于光敏性的曝光而成为可溶于腐蚀剂的正性光敏有机材料，能够被用作此绝缘物。
用蒸发淀积法、旋涂或喷墨等的涂敷法形成含有发光物质的层112。在用低分子材料作为发光材料时，主要采用蒸发淀积法，在用中分子材料或聚合物材料作为发光材料时，主要使用涂敷法。此处，用蒸发淀积装置形成含有发光物质的层112，以获得均匀的膜的厚度。另外，在形成含有发光物质的层310之前，最好执行真空热处理(100-250℃)，从而进行脱气，以便改善可靠性。
第二电极113是由导电膜组成的发光元件的阴极(或阳极)。关于发光元件的阴极(或阳极)的材料的详细内容，将在实施方案模式4中描述。此处因要制造的是穿过第二电极而发光的双面发射型发光器件，因而采用厚度为1nm-10nm的Ag膜或MgAg合金膜。而且，在形成1nm-10nm的Ag膜之前，也可以形成由具有透光性的由CaF2、MgF2、或BaF2组成的层(膜厚度为1nm-5nm)作为阴极缓冲层。
而且，为了使阴极具有较低的电阻，可以在厚度1nm-10nm的金属薄膜上形成厚度50nm-200nm的透明导电膜(诸如，ITO(氧化铟氧化锡合金)、氧化铟氧化锌合金(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等)。而且，在形成阴极时，可以利用蒸发淀积法(电阻加热方法)，并利用蒸发淀积掩膜，选择性地形成阴极。
遮光膜114用于防止从底面发射型发光元件发射来的光透出到元件顶面。该遮光膜由Al、Ti、Mo、其它金属或含有颜料的非透光性树脂材料形成。通过以遮光膜作为导电膜，遮光膜获得辅助电极的功能，从而使阴极具有较低的电阻。
而且，透明保护层115是用溅射方法或蒸发淀积方法而形成的。此保护层保护着由金属薄膜组成的第二电极113和遮光层114，并且该保护层被用作防止水分侵入的密封膜。作为透明保护层115，可以使用通过溅射或CVD得到的氮化硅膜，氧化硅膜，氮氧化硅膜(SiNO膜(成分比N＞O)或SiON膜(成分比N＜O))和以碳作为主要成分的薄膜(诸如DLC膜，CN膜)。
经上述步骤形成的透明保护层115最合适作以含有有机化合物的层作含有发光物质的层的发光元件的密封膜。
而且，用密封材料116键合(bonding)对面衬底117与衬底101。密封材料包含间隙材料，以便保持一对衬底之间的空间，并且该密封材料被排列成环绕像素部分的形状。
接下来，用图4示出在本实施方案模式所示的两个邻接的像素(顶面发射型发光元件以及底面发射型发光元件)的俯视图。图4表示在图2中的当形成第一电极110a、110b之后(也就是形成含有发光物质的层112之前)的俯视图。图4中的与图2相同的部分使用相同的符号，并省略相关说明。
如图4所示，本实施方案模式的两个邻接的像素包括第一源信号线121、第二源信号线122、电源线(供应恒电压或恒电流的布线)123和栅信号线124。第一源信号线121是顶面发射型发光元件151的源信号线，而且，第二源信号线122是底面发射型发光元件152的源信号线。另外，在各个发光元件内，电源线(供应恒电压或恒电流的布线)123和栅信号线124被共同使用，但也可以在每个发光元件中提供电源线和栅信号线。
顶面发射型发光元件提供有开关用TFT和驱动用TFT，其中每个TFT的半导体区域形成在125和135。而且，底面发射型发光元件也提供有开关用TFT和驱动用TFT，其中每个TFT的半导体区域形成在126和136。开关TFT的源区和各个源信号线121、122电连接在一起。另外，栅信号线124覆盖半导体区域125和126的各个沟道形成区。并且，每个开关TFT的漏区分别连接到漏电极129和130，并连接到驱动用TFT的栅布线127、128。而且，栅布线127、128覆盖驱动用TFT的半导体区域135、136的各个沟道形成区。每个驱动用TFT的源区分别连接到电源线(供应恒电压或恒电流的布线)123，并且，各个驱动用TFT的漏区通过漏电极108a、108b连接到第一电极110a、110b。
形成电容元件的半导体区域131和132电连接到电源线123。第一电容元件由第一半导体区域131、第一栅布线127、电源线123以及夹在其中的绝缘膜构成；第二电容元件由第二半导体区域132、第二栅布线128、电源线123以及夹在其中的绝缘膜构成。注意，这些电容元件形成在各个驱动用TFT的栅布线和源区之间。
接下来，在第一电极110a、110b上形成含有发光物质的层112和第二电极113，并且在底面发射型发光元件的第二电极上形成遮光膜114，从而实现在正面和背面(亦即，上面和下面)显示图像。
如图4所示，顶面发射型发光元件151的第一电极110a覆盖顶面发射型发光元件151的发光区域。在该区域中形成有底面发射型发光元件152的开关用TFT以及驱动用TFT，而且，由于第一电极110a覆盖着底面发射型发光元件152的除了第一电极的连接部分133以外的部分，所以提高了底面发射型发光元件152的开口率。另外，因各个发光元件分别提供有源信号线121、122，所以每个发光元件可以显示不同的图像。
实施方案模式3本实施方案模式将用图3说明有和实施方案模式2不同结构，且能够在两个面执行显示的显示器件。本实施方案模式的结构相当于实施方案模式1所示图1E的结构。图3中的与图2相同的部分使用相同的符号，并省略相关说明。
在本实施方案模式中，顶面发射型发光元件由第一电极214、第二含有发光物质的层215、以及第二电极216构成；底面发射型发光元件由第一电极211、第一含有发光物质的层212、以及第二电极213构成。
和实施方案模式2同样，在衬底101上形成TFT 107a和TFT 107b，在第二绝缘层109以及漏电极(或源电极)108a、108b上形成底面发射型发光元件的第一电极、也就是底面发射型发光元件的阳极(或阴极)211。该第一电极211和实施方案模式2的第一电极110b同样，由透光的导电膜形成。
在第一电极211的边缘，第二绝缘层109以及漏电极(或源电极)108a、108b上形成覆盖这些的第三绝缘体209(也称为堤坝、隔离物、障碍物、势垒等)。
无机材料(例如氧化硅、氮化硅、以及氮氧化硅)、光敏有机材料或非光敏有机材料(例如聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂、以及苯并环丁烯)、以及这些材料的叠层等都能够被用作绝缘体209。采用正性光敏丙烯酸作为有机树脂材料，并只使绝缘体的上边沿部分具有曲率半径的弯曲表面。而且，由于光敏性的曝光而成为不溶于腐蚀剂的负性光敏有机材料，以及由于光敏性的曝光而成为可溶于腐蚀剂的正性光敏有机材料，都能够被用作此绝缘体。
用蒸发淀积法、旋涂或喷墨等的涂敷法在底面发射型发光元件的发光区域242中形成第一含有发光物质的层212。接下来形成底面发射型发光元件的第二电极213。
接着，形成覆盖第三绝缘层209和第二电极213的第四绝缘层210。之后，在第三绝缘层209和第四绝缘层210中形成接触孔，并形成和TFT 107a的漏电极108a连接的顶面发射型发光元件的第一电极214。然后，在顶面发射型发光元件的第一电极214上形成第二含有发光物质的层215，并在第四绝缘层210和第二含有发光物质的层215上形成第二电极216。第二电极216用和实施方案模式2的第二电极113相同的材料形成。第一电极214、第二含有发光物质的层215、以及第二电极216重叠的区域就是顶面发射型发光元件的发光区域241。
然后，和实施方案模式2同样，在第四绝缘层210以及第二电极216上形成透明保护层115。之后，用密封材料116键合对面衬底117与衬底101。
请注意，虽然在本实施方案模式中，各第二电极213和216是分离的，但是也可以在发光区域外连接这些第二电极。
包括上述发光元件的发光器件可以在两个面上同时显示同一或不同的显示物。另外，底面发射型发光元件TFT以及底面发射型发光元件由于在顶面发射型发光元件的第一电极(遮光性电极)的下方，所以底面发射型发光元件的开口率被飞跃性地提高。
另外，可以在形成底面发射型发光元件的第二电极213的同时形成顶面发射型发光元件的第一电极214。这种情况时，虽然顶面发射型发光元件不覆盖底面发射型发光元件，但是由于即使不执行另外的工艺，也可以形成两个种类的电极，所以使用的材料的种类少，其结果是可以减少成本。
请注意，和实施方案模式2同样，实施方案模式3可以形成如图1所示的其他结构的发光器件。
实施方案模式4本实施方案模式用图5A和5B说明能够应用于实施方案模式1至3的发光元件的结构。
发光元件由一对阳极和阴极、以及夹在所述阳极和阴极之间的含有发光物质的层构成。下文中，将提供在衬底一侧的电极表示为第一电极，且将提供在所述衬底的相对(相反)一侧的电极表示为第二电极。
含有发光物质的层至少包括发光层，并且，由层叠选自具有不同载流子功能的层，如空穴注入层、空穴输运层、阻挡层、电子输运层和电子注入层中的一层或多层而形成。
图5A和5B表示发光元件的剖面结构的一个例子。
在图5A中，在第一电极(阳极)1301上层叠空穴注入层1304、空穴输运层1305、发光层1306、电子输运层1307和电子注入层1308从而形成含有发光物质的层1303，并且，邻接电子注入层1308形成第二电极(阴极)1302。在此，该结构称为顺(正)层叠形式。
另外，在图5B中，在第一电极(阴极)1311上层叠电子注入层1318、电子输运层1317、发光层1316、空穴输运层1315和空穴注入层1314从而形成含有发光物质的层1313，并且，邻接空穴注入层1314形成第二电极(阳极)1312。在此，该结构称为倒层叠形式。
本实施方案模式的所述第一发光元件和第二发光元件可以使用图5A或图5B所示的任何一种模式。并且，所述第一发光元件和第二发光元件可以都是顺层叠形式元件或都是倒层叠形式元件，还可以一个是顺层叠形式元件，而另一个是倒层叠形式元件。图2所示的发光元件优选采用前者的层结构，图3所示的发光元件优选采用后者的层结构。
请注意，本实施方案模式可以利用但不局限于包括比如以下列举的各种各样的发光元件结构阳极/空穴注入层/发光层/电子输运层/阴极、阳极/空穴注入层/空穴输运层/发光层/电子输运层/电子注入层/阴极、阳极/空穴注入层/空穴输运层/发光层/空穴阻挡层/电子输运层/阴极、阳极/空穴注入层/空穴输运层/发光层/空穴阻挡层/电子输运层/电子注入层/阴极。另外，发光区域的布置方法，即像素电极的布置方法可以利用比如条形排列、三角形排列和嵌合型排列等。
下文中将说明能够向衬底一侧以及向对面衬底一侧的正面和背面双方发射光的发光元件的材料。
阳极材料优选采用功函数大且有导电性的材料。如果阳极一侧是获取光的方向，则该阳极采用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等透明导电性材料。反之，如果要使该阳极一侧是遮光性的，则除了TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Al等单层膜，还可以采用组合氮化钛和以铝为主要成分的膜而形成的叠层、或组合氮化钛、以铝为主要成分的膜以及氮化钛膜而形成的三层结构的叠层。另外，还有一个方法是在上述遮光性的膜上层叠上述透明导电性材料。
至于阴极材料，优选使用功函数小的导电性材料，具体除了可以采用Li或Cs等碱性金属；以及Mg、Ca、Sr等的碱性土金属；以及包含这些元素的合金(Mg∶Ag、Al∶Li等)外，还可以采用Yb或Er等的稀土金属来形成阴极材料。另外，当使用LiF、CsF、CaF2、Li2O等的电子注入层时，可以使用通常的导电性薄膜，如铝等。如果阴极一侧是要获取光的方向，则该阴极可以采用一个叠层结构，该叠层是包含Li、Cs等碱性金属以及Mg、Ca、Sr等的碱性土金属的超薄膜和透明导电膜(ITO、IZO、ZnO等)。或者，阴极采用一个叠层，该叠层通过共同蒸发碱性金属或碱性土金属和电子输运材料以形成电子注入层，并在其上层叠透明导电膜(ITO、IZO、ZnO等)构成叠层。
含有发光物质的层1303、1313的材料可以是公知的低分子基、高分子基、或以低聚物(oligomer)或树枝状分子(dendrimer)为典型的中分子的有机化合物。另外，含有发光物质的层1303、1313的材料也可以是通过单态激励发光(荧光)的发光材料(荧光材料，单态化合物)或者可以是通过三态激励发光(磷光)的发光材料(磷光材料，三态化合物)。
下文将描述形成含有发光物质的层1303和1313的材料的具体例子。
如果空穴注入层1304、1314是有机化合物，则卟啉作为形成空穴注入层的空穴注入材料是有效的，可使用比如酞菁(以下称H2-Pc)、酞菁铜(以下称Cu-Pc)之类。还有预先经过化学掺杂处理的导电高分子化合物材料，掺杂了聚苯乙烯砜(简称PSS)的聚乙烯二氧基噻吩(简称PEDOT)、聚苯胺(简称PAni)、聚乙烯基咔唑(简称PVK)以及诸如此类。另外，如五氧化二钒(vanadium pentoxide)那样的无机半导体的薄膜、或氧化铝等无机绝缘体的超薄膜也是有效的。
作为可以形成空穴输运层1305、1315的空穴输运材料，优选一种芳族胺基(也就是，其中具有苯环-氮键的)的化合物。广泛使用的材料包括，例如，N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-联苯-1，1’-联苯-4，4’-二胺(简称TPD，芳族二胺)，或其衍生物的4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-联苯(简称α-NPD)。也使用星形芳族胺化合物，包括4，4’，4”-三(N，N-联苯-氨基)-三苯基胺(以下称“TDATA”)、以及4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯基胺(以下称“MTDATA”)。
用于形成发光层1306、1316的发光材料的具体例子包括金属络合物如三(8-喹啉醇合)铝(以下称Alq3)、三(4-甲基-8-喹啉醇合)铝(以下称Almq3)以及双(10-羟基苯并[h]-喹啉醇合)铍(以下称BeBq2)以及双(2-甲基-8-喹啉醇合)-(4-羟基-联苯基)-铝(以下称BAlq)、双[2-(2-羟苯基)-苯并噁唑醇合]锌(以下称Zn(BOX)2)，和双[2-(2-羟苯基)-苯并噻唑醇合]锌(以下称Zn(BTZ)2)。还可使用各种荧光染料。也可使用三重态发光材料，其主要例子包括以铂或铱为中心金属的络合物。已知的三重发光材料包括三(2-苯基吡啶)铱(以下称Ir(ppy)3)，2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H和23H-卟啉-铂(以下称PtOEP)。
作为可以形成电子输运层1307、1317的电子输运材料，包括金属络合物如三(8-喹啉醇合)铝(以下称Alq3)、三(4-甲基-8-喹啉醇合)铝(以下称Almq3)以及双(10-羟基苯并[h]-喹啉醇合)铍(以下称BeBq2)、以及双(2-甲基-8-喹啉醇合)-(4-羟基-联苯基)-铝(以下称BAlq)、双[2-(2-羟苯基)-苯并噁唑醇合]锌(以下称Zn(BOX)2)、和双[2-(2-羟苯基)-苯并噻唑醇合]锌(以下称Zn(BTZ)2)。除了金属络合物外，还包括其他能输运电子的材料是噁二唑衍生物，如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(缩写成PBD)、以及1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(缩写成OXD-7)；三唑衍生物，如3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写成TAZ)、以及3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写成p-EtTAZ)；咪唑衍生物，如2，2’，2”-(1，3，5-benzenetryil)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(缩写成TPBI)；以及菲咯啉衍生物，如红菲绕啉(缩写成BPhen)和浴铜灵(缩写成BCP)。
作为可以形成电子注入层1308、1318的电子注入材料，可以使用上述电子输运材料。除此以外，还经常使用如LiF、CsF等碱性金属卤化物，或CaF2等碱性土卤化物，或Li2O等碱性金属氧化物那样的绝缘体的超薄膜。另外，碱性金属络合体也是有效的，如乙酸丙酮锂(lithiumacetylacetonate)(简称Li(acac))、或8-羟基喹哪啶-锂(8-quinolinolato-lithium)(简称Liq)。
在实施方案模式1至3所示的发光元件可以适当地选择上述结构和材料。
当以本实施方案模式的发光器件来进行全色显示时，在含有发光物质的层1303、1313上用蒸发淀积掩膜淀积形成显示红色、绿色和蓝色发光的材料层。另外，也可以适当地用旋涂法或喷墨法来代替上述方法，以选择性地形成材料层。
而且，当含有发光物质的层发射白色光时，通过另外提供滤色器，也能够进行全颜色显示。或者，当含有发光物质的层发射蓝色光时，通过另外提供颜色转换层等，也能够实现全颜色显示。
实施方案模式5下文中将说明有关实施方案模式1至4中所示的本发明的发光器件的驱动方法。
本实施方案模式中，TFT的源区和漏区由于结构或运作条件，很难被分开，所以将一方表示为第一电极，将另一方表示为第二电极。另外，将第一发光元件当作顶面发射型发光元件，而将第二发光元件当作底面发射型发光元件。
图6示出了本实施方案模式的一个例子。在此所示的一例是第一发光元件3007和第二发光元件3008的发光、非发光的控制分别由第一、第二驱动用TFT3005a、3005b来执行。
虚线3000包围的区域是发光器件反复重复的单位，包括第一源信号线3001a、第二源信号线3001b、栅信号线3002、电源线(供应恒电压或恒电流的布线)3003、第一开关用TFT 3004a、第二开关用TFT 3004b、第一驱动用TFT 3005a、第二驱动用TFT 3005b、第一发光元件3007、第二发光元件3008。在各个像素中，将能够获取第一发光元件3007的发射光的区域作为第一区域、将能够获取第二发光元件3008的发射光的区域作为第二区域，反复重复的单位中包括二者的各一个。另外，将第一区域作为顶面发射，将第二区域作为底面发射。
第一开关用TFT 3004a的栅电极和栅信号线3002电连接在一起，第一电极和第一源信号线3001a电连接在一起，第二电极和第一驱动用TFT 3005a的栅电极电连接在一起，第一驱动用TFT 3005a的第一电极和电源线(供应恒电压或恒电流的布线)3003电连接在一起，第二电极和第一发光元件3007的第一电极电连接在一起。第二开关用TFT 3004b的栅电极和栅信号线3002电连接在一起，第一电极和第二源信号3001b电连接在一起，第二电极和第二驱动用TFT 3005b的栅电极电连接在一起。第二驱动用TFT 3005b的第一电极和电源线(供应恒电压或恒电流的布线)3003电连接在一起，第二电极和第二发光元件3008的第一电极电连接在一起。第一发光元件3007的第二电极以及第二发光元件3008的第二电极分别和与电源线(供应恒电压或恒电流的布线)有电位差的对面电极3009、3010电连接在一起。另外，对面电极3009、3010可以是公用的电极。
输出到第一源信号线3001a的图像信号在当第一开关用TFT 3004a是ON时，被输入到第一驱动用TFT 3005a的栅电极，根据图像信号，电流供应到第一、第二发光元件3007、3008，第一、第二发光元件3007、3008发光。同样地，输出到第二源信号线3001b的图像信号在当第二开关用TFT 3004b是ON时，被输入到第二驱动用TFT 3005b的栅电极，根据图像信号，电流供应到第一、第二发光元件3007、3008，第一、第二发光元件3007、3008发光。如以上所述，第一区域和第二区域分别可以从衬底的正面、背面获取发射出来的光。
另外，虽然在图6中各个发光元件3007、3008共同使用栅信号线3002、电源线(供应恒电压或恒电流的布线)3003，但是本发明不受该结构的限制，各个发光元件也可以分别具有栅信号线和电源线。另外，虽然示出了控制各个发光元件的发光、非发光的驱动TFT提供在像素内的例子，但驱动TFT的布局并不局限于此，也可以在像素部分外(驱动电路等周围的部分)提供驱动TFT，或使用外部附带的IC芯片。
图7示出了和图6不同的驱动方法。在此示出了提供使各个发光元件排他地执行ON、OFF的开关的结构。图7中，虚线4000包围的区域是发光器件反复重复的单位，包括源信号线4001、栅信号线4002、电源线(供应恒电压或恒电流的布线)4003、开关用TFT 4004、第一驱动用TFT 4005、第二驱动用TFT 4006、第一发光元件4007、第二发光元件4008。在各个像素中，将能够获取第一发光元件4007的发射光的区域作为第一区域、将能够获取第二发光元件4008的发射光的区域作为第二区域，反复重复的单位中包括二者的各一个。
开关用TFT 4004的栅电极和栅信号线4002电连接在一起，第一电极和源信号线4001电连接在一起，第二电极和第一、第二驱动用TFT 4005、4006的栅电极电连接在一起。第一驱动用TFT 4005的第一电极和电源线(供应恒电压或恒电流的布线)4003电连接在一起，第二电极和第一发光元件4007的第一电极电连接在一起。第二驱动用TFT 4006的第一电极和电源线(供应恒电压或恒电流的布线)4003电连接在一起，第二电极和第二发光元件4008的第一电极电连接在一起。第一发光元件4007的第二电极以及第二发光元件4008的第二电极分别和与电源线(供应恒电压或恒电流的布线)互相有电位差的对面电极4009、4010电连接在一起。
在电源线(供应恒电压或恒电流的布线)4003和第一、第二驱动用TFT 4005、4006的第一电极之间，分别提供执行排他运作的模拟开关4011、4012，根据显示面控制信号来控制ON、OFF，可以在某一期间使模拟开关4011是ON，当电流被供应到第一发光元件4007时，第一区域可以获得第一发光元件4007发射出来的光。另一方面，模拟开关4011和执行排他运作的模拟开关4012在这个时候是OFF，所以供应给第二发光元件4008的电流途径被阻断，其结果，第二区域不发光。相反地，当模拟开关4012是ON，电流被供应到第二发光元件4008，第二区域显示图像期间，模拟开关4011是OFF，所以供应给第一发光元件4007的电流途径被阻断，其结果，第一区域不发光。据此，由于第一区域和第二区域交替发光，如给源信号线4001交替输入在各个区域显示的图像信号，则可以在各个区域发射出不同的光，其结果是可以在正背两个面显示不同的图像。
虽然在此使用了模拟开关作为对各个发光元件排他地执行ON、OFF的开关，但本发明不局限于此，也可以用TFT、机械开关等来代替模拟开关。另外，虽然在此示出了将对各个元件排他地执行ON、OFF的开关提供在像素内的例子，但是本发明并不局限于此，也可以在像素外(驱动电路等周边)提供该开关、或使用外部附带的IC芯片。
另外，也可以不使模拟开关4011、4012排他地运作，而是如图8那样，使用第一反相器(inverter)5013、第二反相器5014、第一模拟开关4011、第二模拟开关4012、显示面控制信号1、显示面控制信号2来进行独立控制。根据该结构，第一区域、第二区域都可以任意转换显示/非显示。
作为使用图7、图8所示的结构，在第一区域、第二区域互相显示不同的图像的方法，例如可以举出这样的方法在一个帧(frame)期间，用奇数帧执行第一区域的显示，用偶数帧执行第二区域的显示。这种情况下，显示面控制信号以一个帧为单位反转，从而可以使图7的模拟开关4011和4012、图8的模拟开关4011和4012互相以每一个帧为单位地转换ON、OFF。
另外，在图7所示的结构中，可以通过使用者的一些操作输出显示面控制信号，从而执行显示面的转换，也可以根据正在使用的状态(例如终端是被折叠的状态或打开的状态等)，自动执行转换动作。
根据上述驱动方法，可以在第一区域和第二区域，也就是在发光器件的正面、背面同时显示不同的图像。所以当从两个方向看显示器件时，可以同时看到相同的图像，而且从其中的一方不会看到另一方的反射像。另外，也可以从两个方向看到不同的图像。
实施例在实施例中将描述包含在根据实施方案模式1至5而形成的发光器件的电子器具。典型的例子包括摄像机、数码相机、笔记本式计算机、便携信息终端(便携用计算机、手提电话、便携用游戏机或电子书等)，包括记录媒质的放像设备(具体地说是能够处理诸如数字万能碟盘(DVD)之类的记录媒质中的数据并具有能够显示数据图像的显示器的装置)、电视接收机、电子通报板、电子书等。以下将示出上述的典型例子。
实施例1本实施例将示出在以手提电话为典型的便携信息终端中应用本发明的发光器件的例子。
图9A至9D表示手提电话的外观图，图9A表示打开状态的斜透视图，图9B表示折叠状态的斜透视图，也是从提供有第二显示面的第一框架一侧所看到的斜透视图。
手提电话包括两个框架(第一框架8000a以及第二框架8000b)，由合页(hinge)8101连接在一起。手提电话可以以合页为中心转动。
第一框架8000a上提供有第一显示面8001a、第二显示面8001b、操作按钮8002b、扬声器8003a、8003b、天线8004、相机用镜头8005。
另一方面，第二框架8000b上提供有操作按钮8002a、麦克风8102等。
当手提电话打开时，第一显示面8001a作为主要显示面被使用。屏面操作由操作按钮8002a执行。当手提电话折叠时，第二显示面8001b作为主要显示面被使用。这时，由提供在第一框架的操作按钮8002b来执行显示信息的操作。
图9C是从正横方向看到的图9A的手提电话的剖面。第一框架8000a的内部提供有和显示部分连接的显示控制器8008，从而控制显示内容。另外，第二框架8000b内部提供有电池8010和主体驱动用模块8009，用电池8010产生的电力来驱动显示部分、显示控制器8008、主体驱动用模块8009。
图9D是将图9C的区域A扩大了的图。第一显示面8001a和第二显示面8001b将显示部分8013(包括在衬底8011和对面衬底8012之间形成的发光元件)发射过来的图像的光显示在各个显示面上。
本实施例的显示部分8013可以应用实施方案模式1至5所示的发光器件。
如果第一显示面8001a和第二显示面8001b同时显示，则从摄影者8006一侧、从被摄影者8007一侧都可以看到显示器的图像，这样，摄影者可以在被摄影者确认到角度等摄影条件是否完善后，再按快门。这样的摄影，可以使摄影者和被摄影者获得良好的交流，所以有减少摄影失败的效果。
另外，即使当执行镜头8005朝向摄影者状态的摄影时，也可以一边用显示区域广的第二显示面8001b监视，一边进行摄影。
而且，常规上，需要两个显示器件来显示第一显示面和第二显示面，但本实施例中，由于可以用一个显示器件来显示不同的显示面，所以手提电话的容积可以被减小，从而实现器具的精小化。
另外，常规上因为空间的关系，只能搭载显示面小的具有第二显示面的显示部分，但是通过本发明，可以提供和第一显示面8001a相同面积的第二显示面8001b，所以即使不打开手提电话，也可以查阅电子邮件、网页等。因此，可以减少操作的繁杂。
另外，本发明的发光器件也可以应用到数码相机或数码摄像机，并可以获得和手提电话相同的效果。
实施例2本实施例将用图10A至10C示出笔记本式计算机中应用本发明的发光器件的例子。
图10A至10C表示应用本发明笔记本式计算机的外观图，图10A表示打开状态的侧面图，图10B表示从使用者(说明者)9005、也就是从两个框架折叠时相对键盘的第一显示面侧看到的斜透视图。图9C表示从听讲者9006、也就是从第一显示面的相反侧的显示面(第二显示面)9002b看到的斜透射图。
笔记本式计算机包括两个框架(第一框架9000a以及第二框架9000b)，由合页(hinge)9001连接在一起。笔记本式计算机可以以合页9001为中心转动。
第一框架9000a上提供有显示面板、操作按钮、扬声器、显示部驱动用模块(没有图示出)等，显示面板包括第一显示面9002a以及第二显示面9002b。
另一方面，第二框架9000b包括键盘9003、开关按钮9004、主体驱动用模块(没有图示出)等。
本发明的包括发光器件的笔记本式计算机由于可以用一个显示器件来显示不同的显示面，所以可以抑制显示部分的厚度，不但减小了显示部分的重量，而且实现了薄型化。换言之，实现了笔记本式计算机的轻巧化和精小化。另外，听讲者9006、也就是从相反侧可以看到操作计算机的人(说明者)9005看到的同样的图像，在进行面对面式的说明时，双方都可以看到图像而不会有异样感。
另外，本发明的发光器件也可以提供在电视接收机、DVD播放机等。这种情况下，可以获得和笔记本式计算机相同的效果。而且，由于可以在第一显示面和第二显示面显示不同的图像，所以可以从一台电视接收机、DVD播放机等观看到多个图像。
实施例3本实施例将用图11来说明本发明的发光器件被应用到电子通报板的例子。
图11表示显示电气列车时刻表的电子通报板，包括框架7001、显示部分7002、驱动显示部分的驱动装置(没有图示出)。另外，用支架7003将电子通报板固定在天花板、墙壁、圆柱等。
通过将本发明的发光器件应用到显示部分，由于可以在正背两面显示列车种类、出发时间、目的地、车辆数等的列车信息，所以可以减轻电子通报板的重量。另外，因为可以在各个面显示不同的信息，这样就可以减少电子通报板的数量，从而可以降低成本。
另外，除了电子通报板，本发明还可以适用于电子指南板。在这种情况下，可以获得和电子通报板相同的效果。
根据本发明，能够在正背两个面显示的发光器件可以独立显示两个面的图像，而且，可以进一步改善两个面合计的开口率高的发光器件。
使用本发明的显示器件的电子器具由于可以在正背两个面独立地显示图像，所以可以同时在两个显示面浏览相同的图像而没有异样感。另外，由于可以在两个屏面浏览不同的图像，多个人可以同时在小空间且低成本地收集到大量信息。另外，不但可以实现电子器具的轻薄化，而且随着操作性的提高，还可以实现高附加价值化。
权利要求
1.一种发光器件，包括具有在衬底上形成且邻接的第一发光元件和第二发光元件的像素部分；以及在衬底上形成的和所述第一发光元件连接的第一半导体元件以及和所述第二发光元件连接的第二半导体元件，其中，所述第一发光元件向所述衬底的第一面方向发光，且所述第二发光元件向与所述衬底的所述第一面方向相反侧的第二面方向发光；所述第一发光元件的发射向所述第二面方向的发光被遮住，且所述第二发光元件的发射向所述第一面方向的发光被遮住；以及所述第一和第二半导体元件被所述第一和第二发光元件中的一个覆盖。
2.一种包括根据权利要求1的发光器件的电子器具。
3.一种根据权利要求2的电子器具，该电子器具选自摄像机、数码相机、笔记本式计算机、个人数字助理、便携用计算机、手提电话、便携用游戏机、电子书、包含记录媒体的图像重放机、电视接收机、电子通报板。
4.一种发光器件，包括在衬底上形成的邻接的第一发光元件和第二发光元件；以及在衬底上形成的和所述第一发光元件连接的第一半导体元件以及和所述第二发光元件连接的第二半导体元件，其中，所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一透光电极、含有发光物质的层、以及第二透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第三透光电极、所述含有发光物质的层、以及所述第二透光电极；所述第一发光元件提供在第一遮光膜以及所述第一和第二半导体元件之上；以及所述第二发光元件被第二遮光膜覆盖。
5.根据权利要求4的发光器件，其中所述第一透光电极和所述第三透光电极用相同材料形成。
6.一种包括根据权利要求4的发光器件的电子器具。
7.一种根据权利要求6的电子器具，该电子器具选自摄像机、数码相机、笔记本式计算机、个人数字助理、便携用计算机、手提电话、便携用游戏机、电子书、包含记录媒体的图像重放机、电视接收机、电子通报板。
8.一种发光器件，包括在衬底上形成的邻接的第一发光元件和第二发光元件；以及在衬底上形成的和所述第一发光元件连接的第一半导体元件以及和所述第二发光元件连接的第二半导体元件，其中，所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一遮光性电极、含有发光物质的层、以及第一透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第二透光电极、所述含有发光物质的层、以及所述第一透光电极；所述第一发光元件提供在所述第一和第二半导体元件之上；以及所述第二发光元件被第二遮光膜覆盖。
9.一种包括根据权利要求8的发光器件的电子器具。
10.一种根据权利要求9的电子器具，该电子器具选自摄像机、数码相机、笔记本式计算机、个人数字助理、便携用计算机、手提电话、便携用游戏机、电子书、包含记录媒体的图像重放机、电视接收机、电子通报板。
11.一种发光器件，包括在衬底上形成的邻接的第一发光元件和第二发光元件；以及在衬底上形成的和所述第一发光元件连接的第一半导体元件以及和所述第二发光元件连接的第二半导体元件，其中，所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一透光电极、含有发光物质的层、以及第二透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第三透光电极、所述含有发光物质的层、以及第一遮光性电极；以及所述第一发光元件提供在所述第一遮光膜以及所述第一和第二半导体元件之上。
12.根据权利要求11的发光器件，所述第一透光电极和所述第三透光电极用相同材料制成。
13.一种包括根据权利要求11的发光器件的电子器具。
14.一种根据权利要求13的电子器具，该电子器具选自摄像机、数码相机、笔记本式计算机、个人数字助理、便携用计算机、手提电话、便携用游戏机、电子书、包含记录媒体的图像重放机、电视接收机、电子通报板。
15.一种发光器件，包括在衬底上形成的邻接的第一发光元件和第二发光元件；以及在衬底上形成的和所述第一发光元件连接的第一半导体元件以及和所述第二发光元件连接的第二半导体元件，其中，所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一遮光性电极、含有发光物质的层、以及第一透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第二透光电极、所述含有发光物质的层、以及第二遮光性电极；以及所述第一发光元件提供在所述第一和第二半导体元件之上。
16.一种包括根据权利要求15的发光器件的电子器具。
17.一种根据权利要求16的电子器具，该电子器具选自摄像机、数码相机、笔记本式计算机、个人数字助理、便携用计算机、手提电话、便携用游戏机、电子书、包含记录媒体的图像重放机、电视接收机、电子通报板。
18.一种发光器件，包括在衬底上形成的邻接的第一发光元件和第二发光元件；以及在衬底上形成的和所述第一发光元件连接的第一半导体元件以及和所述第二发光元件连接的第二半导体元件，其中，所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一遮光性电极、包含第一发光物质的层、以及第一透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第二透光电极、包含第二发光物质的层、以及所述第二遮光性电极；以及所述第一发光元件提供在所述第一和第二半导体元件以及所述第二发光元件之上。
19.一种包括根据权利要求18的发光器件的电子器具。
20.一种根据权利要求19的电子器具，该电子器具选自摄像机、数码相机、笔记本式计算机、个人数字助理、便携用计算机、手提电话、便携用游戏机、电子书、包含记录媒体的图像重放机、电视接收机、电子通报板。
21.一种发光器件，包括在衬底上形成的邻接的第一发光元件和第二发光元件；以及在衬底上形成的和所述第一发光元件连接的第一半导体元件以及和所述第二发光元件连接的第二半导体元件，其中，所述第一发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第一遮光性电极、包含第一发光物质的层、以及第一透光电极；所述第二发光元件是一种叠层结构，包括按顺序从所述衬底一侧层叠的第二透光电极、包含第二发光物质的层、以及所述第二遮光性电极；以及所述第一发光元件提供在所述第一和第二半导体元件之上。
22.根据权利要求21的发光器件，其中所述第一发光元件的所述第一透光电极和所述第二发光元件的所述第二透光电极用相同材料制成。
23.一种包括根据权利要求21的发光器件的电子器具。
24.一种根据权利要求23的电子器具，该电子器具选自摄像机、数码相机、笔记本式计算机、个人数字助理、便携用计算机、手提电话、便携用游戏机、电子书、包含记录媒体的图像重放机、电视接收机、电子通报板。
全文摘要
本发明的目的是提供一种发光器件，该发光器件可以在正面和背面两个面上独立执行显示，并且，该发光器件的各显示面合计的开口率高。本发明是一种发光器件，包括邻接的第一发光元件和第二发光元件按矩阵形状排列的像素部分，其中，所述第一发光元件可以在衬底的第一面发光，且所述第二发光元件可以在与所述衬底的第一面相反侧的第二面发光；所述第一发光元件的发射向所述第二面侧的发光被遮住，且所述第二发光元件的发射向所述第一面侧的发光被遮住。在各个发光元件中，在发光面的相反方向提供遮光性的膜，所以，各个发光面可以分别发光。
文档编号H05B33/00GK1551692SQ20041004355
公开日2004年12月1日 申请日期2004年5月15日 优先权日2003年5月16日
发明者中岛晴惠, 濑尾哲史, 根本幸惠, 史, 惠 申请人:株式会社半导体能源研究所