JP4485184B2

JP4485184B2 - 発光装置および電子機器

Info

Publication number: JP4485184B2
Application number: JP2003417382A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 吉晴平形; 哲二石谷; 康男中村; 寿雄池田; 宏樹大原
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2023-12-15
Also published as: KR101114890B1; US8188655B2; CN102593366A; CN1630443B; US20100252825A1; CN1630443A; JP2005183006A; US20050127820A1; KR20050060023A; CN102593366B; US7750552B2

Description

本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関する。特に、発光素子がアクティブマトリクス状に配置され、当該発光素子からの発光が両面へ行われる発光装置に関する。

近年、自発光型の発光素子としてＥＬ素子を有し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。

なお、ＥＬ素子は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electro Luminescence）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあることが知られている。

有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネルは、バックライトを必要とする液晶表示装置と異なり自発光型であるため視野角の問題がないという特徴がある。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が提案されている。

従来、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネルにおいて偏光板又は円偏光板が用いられている。（例えば、特許文献１参照）。これは、表示部に形成される電極に外光が反射して画像の視認性が低下するためである。特に、表示していない状態では、電極が鏡面となり、背景が映り込んでしまう。また、表示を行っている状態でも、コントラストが低下したり、黒色が表示しにくくなる問題がある。

また、単色光に対して１／２波長の位相差を与えるフィルムを積層して、全体として１／２波長板として機能させたり、１／２波長の位相差を与えるフィルムと、１／４波長の位相差を与えるものとを積層して、全体として１／４波長板として機能させたりする積層させた波長板、及びそれらを有する円偏光板に関するものがある（例えば、特許文献２参照）。
特許登録第２７６１４５３号特許登録第３１７４３６７号

ＥＬ素子を表示部に有する電子機器の一例として、携帯用電話機が挙げられる。近年の携帯用電話機は、情報量や機能の増加に伴い、ＥＬ素子を有するパネルと液晶素子を有するパネルとを重ね合わせて配置したり、液晶素子を有するパネル同士を重ね合わせて配置して、主画面と、副画面とが表示できるようになってきた。

しかし、上述のようなパネルを重ね合わせて主画面と、副画面との表示を行う場合、電子機器の総重量が重く、さらに電子機器の厚みサイズが厚くなってしまっていた。加えて、主画面と、副画面とでパネル２つ分の駆動回路やＦＰＣが必要となり、さらに部品点数も増加して電子機器の構造が複雑となっていた。

そこで、本発明は、複数の表示面を有し、且つ軽量、薄型化を達成する新たな構成の発光装置を提供することを課題とする。また、この新たな構成としたことによる発光装置の課題も解決する。

上記課題を鑑み、発光素子を有する一つのパネルにおいて、前面側からの表示と、後面側からの表示との両面表示が行われる発光装置（以下、両面出射型表示装置と表記する）を提供する。両面出射型表示装置は、一つの発光素子からの発光を、半導体素子が設けられている側（後面側）と、それに対向する側（前面側）から認識することができる。従って、両面出射型表示装置を搭載することによって、表示画面を複数有する電子機器の厚みサイズを薄くすることができ、軽量化、及び部品点数の低減を達成できる。

また、両面出射型表示装置は、２画面表示の両方が同じ表示サイズであり、且つ、同じ画質レベルの高精細な表示が可能である。また、消費電力は、２画面表示しても１パネル分である。また、両面出射型表示装置において、共通の映像信号を用いているため、２画面表示の両方は、左右反転している以外は同じ表示映像である。

両面出射型表示装置は、従来の携帯用電話機、即ち、２つのパネル（液晶素子を有するパネル、またはＥＬ素子を有するパネル）で２画面表示を行っている構成とは技術的に異なっているものである。単純にＥＬ素子を有するパネルを２つ搭載した場合には、パネル２つ分の製造コストおよび実装コストがかかり、パネル２つ分の映像信号を用意しなければならず、さらにパネル２つ分の消費電力が必要となってしまう。また、従来の携帯用電話機においては、主画面と、副画面とが分けられており、主画面に比べて副画面は画面サイズが小さかったり、簡単な文字や簡単な画像のみを表示するものであった。

両面出射型表示装置において、陰極および陽極を透過する発光は、さまざまな層または基板を通過する。例えば、アクティブマトリクス型の発光装置の場合、陰極側あるいは陽極側にＴＦＴなどのスイッチング素子を設けるため、陰極側あるいは陽極側にＴＦＴの層間絶縁膜（窒化シリコン膜や有機樹脂膜）などが形成されることにより、発光点から通過させる積層数が異なる。また、封止基板が貼り合わされている場合には、光学距離、即ち、発光点から封止基板表面までの距離と、発光点から素子基板までの距離が異なる。

両面に発光を行うと、上記光学距離の違いによる干渉効果や、陰極材料と陽極材料の違いによる透過率の違いのため、上面からの発光と下面からの発光とで光学特性（色調など）に差を生ずることがある。陰極と陽極とが異なる透過率を有する材料で構成し、赤、緑、青の３種類の発光素子（ＥＬ素子）を用いてフルカラーの発光表示装置を作製した場合、色座標が上面からの発光と、下面からの発光とで大きく異なってしまう問題がある。上面と下面とで色座標が異なってしまうと、上面と下面とで同じ階調表示を行うことが不可能となる。

そこで、両面出射型表示装置において、３種類（Ｒ，Ｇ、Ｂ）の発光素子を構成する材料および膜厚とを調節することにより、上面からの発光と下面からの発光との色調を同一にできることを見出し、本発明に到った。本発明においては、少なくとも発光素子の両電極（発光素子の陰極および陽極）に同程度の高い透光性を持たせる。すると、電極による外光反射の問題は低減されるが、黒色の表示（黒表示）が困難であるという新たな問題が発生する。これは、両電極（発光素子の陰極および陽極）が透光性を有するため、黒表示、つまり表示を行わないオフの状態では向こう側が透けるためである。背面に光源がある場合、その透過光によって黒表示が困難となることに伴い、コントラストも低減されてしまう。

上述のように、両面出射型表示装置での新たな問題がいくつか生じてしまった。そこで、本発明は、上面への発光および下面への発光ともに色調が均一なフルカラーの両面出射型表示装置を提供することを課題とする。加えて、本発明は、きれいな黒表示を行うことができ、コントラストの高い両面出射型表示装置を提供することを課題とする。

そこで、本発明は、両面出射型表示装置において、出射面に偏光板、又は円偏光板を備えることを特徴とする。加えて、本発明は、両面出射型表示装置を構成する材料または膜厚を調節して上面への発光および下面への発光ともに色調を均一にする。なお、光学距離は各波長によって異なるため、フルカラーの場合にはＲＧＢでそれぞれ有機化合物を含む層の材料または膜厚を調節する。本発明により、フルカラーの両面出射型表示装置という新たな構成での、両面における表示の色調ズレの問題を解決することができる。

本明細書で開示する発明の構成は、
陰極と、有機化合物を含む層と、陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、
入力信号に応じて発光する赤色の発光素子と、緑色の発光素子と、青色の発光素子とを含む発光素子群と、
前記発光素子群よりも前面側に配設される第１の偏光板と
前記発光素子群よりも後面側に配設される第２の偏光板とを有し、
前記発光素子の陰極および陽極は、透光性を有する導電膜であることを特徴とする発光装置である。

なお、偏光板が有する透過軸、又は透過軸に対して９０度をなす吸収軸（以下、透過軸又は吸収軸を光軸と表記する）は、２つの透過軸（または吸収軸）において９０度をなし、さらに透過軸同士、又は吸収軸同士はずれ角（以下、両ずれ角のいずれも光軸のずれ角と表記する）を有してもよく、ずれ角は、±４５度以下、好ましくは±３０度以下、さらに好ましくは±１０度以下、さらに好ましくは、±５度以下の許容範囲となる特徴とする。このような偏光板を用いると、両面出射型表示装置において、非発光状態となる黒表示をきれいに行うことができ、コントラストを高めることができる。

また、偏光板に加えて、位相差板（λ／４板）と組み合わせてもよく、本発明の他の構成は、
陰極と、有機化合物を含む層と、陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、
入力信号に応じて発光する赤色の発光素子と、緑色の発光素子と、青色の発光素子とを含む発光素子群と、
前記発光素子群よりも前面側に配設される第１の偏光板と
前記発光素子群と第１の偏光板との間に配設される第１のλ／４板と、
前記発光素子群よりも後面側に配設される第２の偏光板と、
前記発光素子群と第２の偏光板との間に配設される第２のλ／４板とを有し、
前記発光素子の陰極および陽極は、透光性を有する導電膜であることを特徴とする発光装置である。

また、本発明においては、パネル前面側の観察者も、パネル後面側の観察者も表示を見ることができるが、本明細書では、どちらか一方側の観察者から見た偏光板の透過軸を０°とし、それに対応させて位相差板の進相軸、又は遅相軸、および残りの偏光板の透過軸の角度などを決定する。従って、一方側の観察者から見て第１の偏光板の透過軸を０°とし、第１の位相差板、パネル、第２の位相差板、第２の偏光板を順次決定するものとする。

また、可視光の範囲で位相特性の広帯域化を図るため、位相差板（λ／２板）と組み合わせてもよく、本発明の他の構成は、
陰極と、有機化合物を含む層と、陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、
入力信号に応じて発光する赤色の発光素子と、緑色の発光素子と、青色の発光素子とを含む発光素子群と、
前記発光素子群よりも前面側に配設される第１の偏光板と
前記発光素子群と第１の偏光板との間に配設される第１のλ／４板と、
前記第１の偏光板と前記第１のλ／４板との間に配設される第１のλ／２板と、
前記発光素子群よりも後面側に配設される第２の偏光板と、
前記発光素子群と第２の偏光板との間に配設される第２のλ／４板と、
前記第２の偏光板と第２のλ／４板との間に配設される前記第２のλ／２板とを有し、
前記発光素子の陰極および陽極は、透光性を有する導電膜であることを特徴とする発光装置である。

上記各構成において、前記透光性を有する導電膜は、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）、またはＳｉＯｘを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）であることを特徴としている。上記各構成において、陰極と陽極の材料が異なる場合には、膜厚を適宜、調節することによって色調を均一とすればよく、陰極と陽極の材料を同じにした場合には、同じ膜厚とすることが好ましい。

また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。また偏光板、又は円偏光板に加熱処理を施すアンチリフレクション処理を施してもよい。その後さらに、外部衝撃から保護するためハードコート処理を施すとよい。

また、上記各構成において、前記発光装置は、携帯情報端末、ビデオカメラ、デジタルカメラ、またはパーソナルコンピュータであることを特徴とする電子機器である。或いは、上記各構成において、前記発光装置は、映像音声双方向通信装置、または汎用遠隔制御装置であることを特徴とする電子機器である。

或いは、上記各構成において、前記発光装置は、壁の一部、扉の一部に設けることによって内側からも外側からも映像表示を視認することができる。また、前記発光装置は、壁の一部、扉の一部に設けることによって向こう側が透けて見える映像表示が可能な窓とすることもできる。本発明により、薄く、軽量な両面出射型表示装置を実現できるため、窓ガラスが設置可能な箇所に両面出射型表示装置を設置することができる。

なお、円偏光板とは、具体的にはλ／４、λ／４＋λ／２の位相差特性を有する位相差板、位相差フィルム、或いは位相差膜と、偏光板、偏光フィルム、或いは直線偏光膜との組み合わせからなる円偏光板（楕円偏光板を含む）を指している。ここでいう広帯域λ／４板は、可視光の範囲で一定の位相差（90度）を与えるものである。

具体的には、偏光板の透過軸と、位相差フィルムの遅相軸とのなす角が４５°になるように設置したものを円偏光板と呼んでいる。なお、本明細書において、円偏光板とは、円偏光フィルムをも含むものとする。

従来の上面出射型パネル、または下面出射型パネルでは、こうして設置されると、外部から入射された偏光板を通過した光は直線偏光となり、位相差フィルムで円偏光となり、さらにこの円偏光がメタル電極（陰極、或いは陽極）で反射し、位相差フィルムで直線偏光となり、この直線偏光と偏光板の透過軸のなす角が９０°になるので、反射光は偏光板に吸収される。

また、本明細書におけるずれ角について図１７を用いて定義する。図１７（Ａ）に示すように、例えば、偏光板の透過軸でみると、偏光板Ａの透過軸Ａと、偏光板Ｂの透過軸Ｂとが９０度をなす状態をクロスニコル状態という。なお、偏光板Ａの吸収軸と、偏光板Ｂの吸収軸とが９０度をなす状態もクロスニコル状態となる。

また、透過軸Ａと、透過軸Ｂとが平行となる状態をパラレルニコル状態という。なお、偏光板Ａの吸収軸と、偏光板Ｂの吸収軸とが平行となる状態もパラレルニコル状態となる。

そして、ずれ角とは、図１７（Ｂ）に示すように、クロスニコル状態となる９０度からの透過軸のずれ、パラレルニコル状態の場合では、透過軸Ａと、透過軸Ｂとが平行となる状態（０度）からの透過軸のずれを指す。なお、吸収軸を用いても同様である。また、ずれ角は、ずれる方向（ずらす回転方向）によりプラスと、マイナスの値をとりうる。

なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、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）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。

また、本発明の発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。

さらに、ビデオ信号がデジタルの発光装置において、画素に入力されるビデオ信号が定電圧（ＣＶ）のものと、定電流（ＣＣ）のものとがある。ビデオ信号が定電圧のもの（ＣＶ）には、発光素子に印加される電圧が一定のもの（ＣＶＣＶ）と、発光素子に印加される電流が一定のもの（ＣＶＣＣ）とがある。また、ビデオ信号が定電流のもの（ＣＣ）には、発光素子に印加される電圧が一定のもの（ＣＣＣＶ）と、発光素子に印加される電流が一定のもの（ＣＣＣＣ）とがある。

また、本発明の発光装置において、静電破壊防止のための保護回路（保護ダイオードなど）を設けてもよい。

また、ＴＦＴ構造に関係なく本発明を適用することが可能であり、例えば、トップゲート型ＴＦＴや、ボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや、順スタガ型ＴＦＴを用いることが可能である。また、シングルゲート構造のＴＦＴに限定されず、複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート型ＴＦＴ、例えばダブルゲート型ＴＦＴとしてもよい。

また、発光素子と電気的に接続するＴＦＴはｐチャネル型ＴＦＴであっても、ｎチャネル型ＴＦＴであってもよい。ｐチャネル型ＴＦＴと接続させる場合は、陽極と接続させ、陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層と順次積層した後、陰極を形成すればよい。また、ｎチャネル型ＴＦＴと接続させる場合は、陰極と接続させ、陰極上に電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層と順次積層した後、陽極を形成すればよい。

また、ＴＦＴの活性層としては、非晶質半導体膜、結晶構造を含む半導体膜、非晶質構造を含む化合物半導体膜などを適宜用いることができる。さらにＴＦＴの活性層として、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいるセミアモルファス半導体膜（微結晶半導体膜、マイクロクリスタル半導体膜とも呼ばれる）も用いることができる。

セミアモルファス半導体膜は、少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０nmの結晶粒を含んでおり、ラマンスペクトルが５２０ｃｍ^-1よりも低波数側にシフトしている。また、セミアモルファス半導体膜は、Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。また、セミアモルファス半導体膜は、未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。セミアモルファス半導体膜の作製方法としては、珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪化物気体としては、ＳｉＨ₄、その他にもＳｉ₂Ｈ₆、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄、ＳｉＦ₄などを用いることができる。この珪化物気体をＨ₂、又は、Ｈ₂とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲とする。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚとする。基板加熱温度は３００℃以下でよく、好ましくは１００〜２５０℃とする。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０²⁰cm^-1以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０^１９/cm³以下、好ましくは１×１０^１９/cm³以下とする。なお、セミアモルファス半導体膜を活性層としたＴＦＴの電界効果移動度μは、５〜５０cm²/Vsecである。

本発明は、一つの発光素子からの発光を、半導体素子が設けられている側と、それに対向する側から認識することができる。従って、両面出射型表示装置を搭載した電子機器の厚みを薄くすることができ、軽量化を達成できる。

そして、本発明は、両面出射型表示装置での黒表示が困難である点を課題とし、偏光板、又は円偏光板を用いることにより、きれいな黒表示を行い、コントラストを高めることができる。

加えて、本発明は、両面出射型表示装置において、両面での表示の色調を同一としたフルカラー表示を得ることができる。

本発明の実施形態について、以下に説明する。

（実施の形態１）
ここでは、図２を用いて両面出射型表示装置の作製方法を説明する。

まず、基板４００上に下地絶縁膜を形成する。基板側を一方の表示面として発光を取り出すため、基板４００としては、光透過性を有するガラス基板や石英基板を用いればよい。また、処理温度に耐えうる耐熱性を有する光透過性のプラスチック基板を用いてもよい。ここでは基板４００としてガラス基板を用いる。なお、ガラス基板の屈折率は１．５５前後である。

下地絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜を形成する。ここでも下地絶縁膜は光透過性を有する膜とする。ここでは下地膜として２層構造を用いた例を示すが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。なお、特に下地絶縁膜を形成しなくてもよい。

次いで、下地絶縁膜上に半導体層を形成する。半導体層は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を第１のフォトマスクを用いて所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜７０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。

また、非晶質構造を有する半導体膜の結晶化処理として連続発振のレーザーを用いてもよく、非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ₄レーザー（基本波１０６４nm）の第２高調波（５３２nm）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ₄レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ₄結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ²程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ²）が必要である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度でレーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。

次いで、レジストマスクを除去した後、半導体層を覆うゲート絶縁膜を形成する。ゲート絶縁膜はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法または熱酸化法を用い、厚さを１〜２００ｎｍとする。ゲート絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る膜を形成する。ここでもゲート絶縁膜は光透過性を有する膜とする。膜厚の薄いゲート絶縁膜をプラズマＣＶＤ法を用いる場合、成膜レートを遅くして薄い膜厚を制御性よく得る必要がある。例えば、ＲＦパワーを１００Ｗ、１０ｋＨｚ、圧力０．３Ｔｏｒｒ、Ｎ_２Ｏガス流量４００ｓｃｃｍ、ＳｉＨ_４ガス流量１ｓｃｃｍ、とすれば酸化珪素膜の成膜速度を６ｎｍ／ｍｉｎとすることができる。

次いで、ゲート絶縁膜上に膜厚１００〜６００ｎｍの導電膜を形成する。ここでは、スパッタ法を用い、ＴａＮ膜とＷ膜との積層からなる導電膜を形成する。なお、ここでは導電膜をＴａＮ膜とＷ膜との積層としたが、特に限定されず、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料の単層、またはこれらの積層で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。

次いで、第２のフォトマスクを用いてレジストマスクを形成し、ドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いてエッチングを行う。このエッチング工程によって、導電膜をエッチングして、ＴＦＴ４０２Ｒ、４０２Ｇ、４０２Ｂのゲート電極となる。

次いで、レジストマスクを除去した後、第３のフォトマスクを用いてレジストマスクを新たに形成し、ここでは図示しないｎチャネル型ＴＦＴを形成するため、半導体にｎ型を付与する不純物元素（代表的にはリン、またはＡｓ）を低濃度にドープするための第１のドーピング工程を行う。レジストマスクは、ｐチャネル型ＴＦＴとなる領域と、導電層の近傍とを覆う。この第１のドーピング工程によって絶縁膜を介してスルードープを行い、低濃度不純物領域を形成する。一つの発光素子は、複数のＴＦＴを用いて駆動させるが、ｐチャネル型ＴＦＴのみで駆動させる場合には、上記ドーピング工程は特に必要ない。

次いで、レジストマスクを除去した後、第４のフォトマスクを用いてレジストマスクを新たに形成し、半導体にｐ型を付与する不純物元素（代表的にはボロン）を高濃度にドープするための第２のドーピング工程を行う。この第２のドーピング工程によってゲート絶縁膜を介してスルードープを行い、ｐ型の高濃度不純物領域を形成する。

次いで、第５のフォトマスクを用いてレジストマスクを新たに形成し、ここでは図示しないｎチャネル型ＴＦＴを形成するため、半導体にｎ型を付与する不純物元素（代表的にはリン、またはＡｓ）を高濃度にドープするための第３のドーピング工程を行う。レジストマスクは、ｐチャネル型ＴＦＴとなる領域と、導電層の近傍とを覆う。この第３のドーピング工程によってゲート絶縁膜を介してスルードープを行い、ｎ型の高濃度不純物領域を形成する。

この後、レジストマスクを除去し、水素を含む絶縁膜を成膜した後、半導体層に添加された不純物元素の活性化および水素化を行う。水素を含む絶縁膜は、ＰＣＶＤ法により得られる窒化酸化珪素膜（ＳｉＮＯ膜）を用いる。加えて、結晶化を助長する金属元素、代表的にはニッケルを用いて半導体膜を結晶化させている場合、活性化と同時にチャネル形成領域におけるニッケルの低減を行うゲッタリングをも行うことができる。なお、水素を含む絶縁膜は、層間絶縁膜の１層目であり、酸化珪素を含んでいる透光性を有する絶縁膜である。

次いで、層間絶縁膜の２層目となる平坦化膜を形成する。平坦化膜としては、透光性を有する無機材料（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。また、平坦化膜に用いる他の透光性を有する膜としては、塗布法によって得られるアルキル基を含むＳｉＯｘ膜からなる絶縁膜、例えばシリカガラス、アルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー、水素化シルセスキオキサンポリマー、水素化アルキルシルセスキオキサンポリマーなどを用いて形成された絶縁膜を用いることができる。シロキサン系ポリマーの一例としては、東レ製塗布絶縁膜材料であるPSB−K１、PSB−K31や触媒化成製塗布絶縁膜材料であるZRS-５PHが挙げられる。

次いで、透光性を有する３層目の層間絶縁膜を形成する。３層目の層間絶縁膜は、後の工程で透明電極４０３をパターニングする際、２層目の層間絶縁膜である平坦化膜を保護するためのエッチングストッパー膜として設けるものである。ただし、透明電極４０３をパターニングする際、２層目の層間絶縁膜がエッチングストッパー膜となるのであれば３層目の層間絶縁膜は不要である。

次いで、第６のマスクを用いて層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する。次いで、第６のマスクを除去し、導電膜（ＴｉＮ／Ａｌ／ＴｉＮ）を形成した後、第８のマスクを用いてエッチング（ＢＣｌ_３とＣｌ_２との混合ガスでのドライエッチング）を行い、配線（ＴＦＴのソース配線及びドレイン配線や、電流供給配線など）を形成する。なお、ＴｉＮは、高耐熱性平坦化膜との密着性が良好な材料の一つである。加えて、ＴＦＴのソース領域またはドレイン領域とコンタクトを取るためにＴｉＮのＮ含有量は４４％より少なくすることが好ましい。

次いで、第７のマスクを用いて透明電極４０３、即ち、有機発光素子の陽極を膜厚１０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で形成する。透明電極４０３としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の他、例えば、Ｓｉ元素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）や酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）の仕事関数の高い（仕事関数４．０ｅＶ以上）透明導電材料を用いることができる。

次いで、第８のマスクを用いて透明電極４０３の端部を覆う絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を形成する。絶縁物としては、塗布法により得られる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ＳＯＧ膜（例えば、アルキル基を含むＳｉＯｘ膜）を膜厚０．８μｍ〜１μｍの範囲で用いる。

次いで、有機化合物を含む層４０４、４０５Ｒ、４０５Ｇ、４０５Ｂ、４０６を、蒸着法または塗布法を用いて形成する。なお、発光素子の信頼性を向上させるため、有機化合物を含む層４０４の形成前に真空加熱を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、有機化合物材料の蒸着を行う前に、基板に含まれるガスを除去するために減圧雰囲気や不活性雰囲気で２００℃〜３００℃の加熱処理を行うことが望ましい。なお、層間絶縁膜と隔壁とを高耐熱性を有するＳｉＯｘ膜で形成した場合には、さらに高い加熱処理（４１０℃）を加えることもできる。

次に、蒸着マスクを用いて選択的に透明電極４０３上にモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）と、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（α−ＮＰＤ）と、ルブレンとを共蒸着して第１の有機化合物を含む層４０４（第１の層）を形成する。

なお、ＭｏＯｘの他、銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）等の正孔注入性の高い材料を用いることができる。また、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）等の正孔注入性の高い高分子材料を塗布法によって成膜したものを第１の有機化合物を含む層４０４として用いてもよい。

次いで、蒸着マスクを用いて選択的にα−ＮＰＤを蒸着し、第１の有機化合物を含む層４０４の上に正孔輸送層（第２の層）を形成する。なお、α−ＮＰＤの他、４，４'−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、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）、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）等の芳香族アミン系化合物に代表される正孔輸送性の高い材料を用いることができる。

次いで、選択的に発光層４０５Ｒ、４０５Ｇ、４０５Ｂ（第３の層）を形成する。フルカラー表示装置とするために発光色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）ごとに蒸着マスクのアライメントを行ってそれぞれ選択的に蒸着する。

赤色の発光を示す発光層４０５Ｒとしては、Ａｌｑ_３：ＤＣＭ、またはＡｌｑ_３：ルブレン：ＢｉｓＤＣＪＴＭなどの材料を用いる。また、緑色の発光を示す発光層４０５Ｇとしては、Ａｌｑ_３：ＤＭＱＤ（Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン）、またはＡｌｑ_３：クマリン６などの材料を用いる。また、青色の発光を示す発光層４０５Ｂとしては、α―ＮＰＤ、またはｔＢｕ−ＤＮＡなどの材料を用いる。

次いで、蒸着マスクを用いて選択的にＡｌｑ_３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）を蒸着し、発光層４０５Ｒ、４０５Ｇ、４０５Ｂ上に電子輸送層（第４の層）を形成する。なお、Ａｌｑ_３の他、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［h］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等のキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等に代表される電子輸送性の高い材料を用いることができる。また、この他ビス［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）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。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）や、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）、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）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども電子輸送性が高いため、電子輸送層として用いることができる。

次いで、４，４−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）とリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着し、電子輸送層および絶縁物を覆って全面に電子注入層（第５の層）４０６を形成する。ベンゾオキサゾール誘導体（ＢｚＯＳ）を用いることで、後の工程に行われる透明電極４０７形成時におけるスパッタ法に起因する損傷を抑制している。なお、ＢｚＯｓ：Ｌｉ以外に、ＣａＦ_２、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物等の電子注入性の高い材料を用いることができる。また、この他、Ａｌｑ_３とマグネシウム（Ｍｇ）とを混合したものも用いることができる。

次に、第５の層４０６の上に透明電極４０７、即ち、有機発光素子の陰極を膜厚１０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で形成する。透明電極４０７としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の他、例えば、Ｓｉ元素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）や酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）を用いることができる。

以上のようにして、発光素子が作製される。発光素子を構成する陽極、有機化合物を含む層（第１の層〜第５の層）、および陰極の各材料は適宜選択し、各膜厚も調整する。陽極と陰極とで同じ材料を用い、且つ、同程度の膜厚、好ましくは１００ｎｍ程度の薄い膜厚とすることが望ましい。

また、必要であれば、発光素子を覆って、水分の侵入を防ぐ透明保護層（図示しない）を形成する。透明保護層としては、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）などを用いることができる。

次いで、基板間隔を確保するためのギャップ材を含有するシール材を用い、第２の基板４０８と基板４００とを貼り合わせる。第２の基板４０８も、光透過性を有するガラス基板や石英基板を用いればよい。なお、一対の基板の間は、空隙（不活性気体）として乾燥剤を配置してもよいし、透明なシール材（紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂など）を一対の基板間に充填してもよい。

発光素子は、透明電極４０３、４０７が透光性材料で形成され、図２の白抜きの矢印で表すように、一つの発光素子から２方向、即ち両面側から採光することができる。

以上に示すパネル構成とすることで図１に示すように色座標が上面からの発光と、下面からの発光とでほぼ同一とすることができる。

最後に光学フィルム（偏光板、または円偏光板）４０１、４０９を設けてコントラストを向上させる。

例えば、基板４００に光学フィルム（基板に近い順に、λ／４板と、偏光板とを配置）４０１を設け、第２の基板４０８に光学フィルム（基板に近い順に、λ／４板と、偏光板とを配置）４０９を設ける。この構造を図３（Ａ）または図３（Ｂ）に示す。図３（Ａ）または図３（Ｂ）において、パネルは、発光素子が基板４００と第２の基板４０８との間に設けられている発光装置を指している。

また、他の例として、基板４００に光学フィルム（基板に近い順に、λ／４板と、λ／２板と、偏光板とを配置）４０１を設け、第２の基板４０８に光学フィルム（基板に近い順に、λ／４板と、λ／２板と、偏光板とを配置）４０９を設ける。この構造を図４に示す。図４においても、パネルは、発光素子が基板４００と第２の基板４０８との間に設けられている発光装置を指している。

（実験１）
ここでは、光源にメタルハライドランプ（シグマ光機製）ＩＭＨ−２５０を用いて偏光板の組み合わせによる透過率の評価を行った。本実験のリファレンスは空気である。

偏光板の配置条件は以下のとおりである。配置条件は光源からの順である。
条件１：偏光板Ａ＋偏光板Ｂ

ここでは、条件1のように配置した偏光板Ａ、Ｂの角度依存性を測定した。以下に結果を示す。

表１には、図５に示す測定系で偏光板Ａ、Ｂのみを９０度ずらしたクロスニコルに配置し、これをずれ角０度とし、そこから偏光板Ａの光軸の角度をずらしていったときの透過光と、ずれ角の結果を示す。また輝度は、パラレルニコル状態（ずれ角90度、-90度）を１として規格化している。偏光板の光軸は透過軸とする。

また、表１に基づくグラフを図６に示す。

以上の結果より、偏光板Ａ、Ｂのずれ角は、輝度が５割程度低下する±４５度以下、好ましくは輝度が３割程度低下する±３０度以下、さらに好ましくは輝度が９．９割程度低下する±１０度以下、さらに好ましくは±５度以下が許容範囲と考えられる。

（実験２）
ここでは、光源にメタルハライドランプ（シグマ光機製）ＩＭＨ−２５０を用いて偏光板、又は各種円偏光板を用いて反射光を測定する実験を行った。

まず、以下に示す条件で作製した試料を用意した。（）内は偏光板の透過軸を０度としたときの波長板の遅相軸の角度を示している。
条件１：ガラス基板＋金属膜
条件２：ガラス基板＋金属膜＋偏光板
条件３：ガラス基板＋金属膜＋λ／４板（４５度）＋偏光板
条件４：ガラス基板＋金属膜＋λ／４板（８０度）＋λ／２板（１７．５度）＋偏光板
条件５：ガラス基板＋金属膜＋λ／４板（４５度）＋λ／２板（４５度）＋偏光板
条件６：ガラス基板＋金属膜＋λ／２板（４５度）＋偏光板
本実験のリファレンスは空気であり、金属膜はスパッタリング法によりＡｌ−Ｔｉ膜を１００ｎｍ成膜した。

図７には、試料（条件３）の場合の測定系を示す。試料に対し、θ＝３０度をなすように光源６１を入射し、反射光測定装置ＢＭ５Ａ（受光装置）６２を試料に対して垂直に配置し、反射光の輝度（ｃｄ／ｍ^２）を測定した。

表２には、試料（条件１〜条件６）の実験結果を示す。

表２からわかるように、反射光の防止効果が高いものは試料（条件３、条件４、条件５）である。

また、試料（条件１〜条件６）に対して、自記分光光度計U4000（日立製作所製）により反射光を４００〜８００ｎｍの範囲で測定した。その結果を図８に示す。

図８からわかるように、低反射率を得られたものは試料（条件３、条件４、条件５）である。特に、試料（条件３、条件４）では、広い範囲において低反射率を得ることができ、好ましい。また、表２と比較すると、偏光板、又は波長板を設ける場合、かなり反射光を防止できることがわかる。

（実施の形態１）
本実施の形態では、両面出射型表示装置に光学フィルム、代表的には偏光板、又は円偏光板を設ける場合について説明する。

図９（Ａ）には、両面出射型表示装置の全体図を示す。両面出射型表示装置のパネル１００に、第１の偏光板１０１が配置され、第２の偏光板１０２は第１の偏光板と光軸が９０度をなすクロスニコル状態で配置される。

このとき、偏光板の光軸はクロスニコル状態からずれ角を有してもよく、ずれ角は、±４５度以下、好ましくは±３０度以下、さらに好ましくは±１０度以下、さらに好ましくは±５度以下とする。実験１より、クロスニコル状態からのずれ角が±４５度以下であると、パラレルニコル状態の透過光と比較して、５割の透過光をカットしている。また、ずれ角が±１０度以下の場合９割以上の透過光をカットしており、ずれ角±５度以下の場合透過光は９．９割以上の透過光をカットしており、実用的である。

パネル１００には、発光素子や半導体素子が設けられる表示部１０３と、駆動回路部１０４とが設けられており、駆動回路部１０４はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、異方導電性フィルム（ＡＣＦ）等を介して外部回路１０５と接続している。外部回路１０５は、電源回路やコントローラ等を有している。このような両面出射型表示装置は、図９（Ｂ）に示すように、発光素子が設けられたパネルに対して両面（第１の表示面及び第２の表示面）に発光する。

また、本発明において、発光素子の発光色はモノカラーであってもいいしＲ、Ｇ、Ｂ塗りわけのフルカラーであってもよい。例えば、白色発光材料を用いる場合、カラーフィルターやカラーフィルターと色変換層を用いて、また青色発光材料を用いる場合、色変換層を用いてフルカラー表示やエリアカラー表示を行うことができる。

図９（Ｃ）には、パネル断面の拡大図を示す。なお本実施の形態の駆動用トランジスタは、多結晶シリコン膜を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いる例で説明するが、非晶質シリコン膜を有する薄膜トランジスタ、セミアモルファス半導体膜（微結晶半導体膜、マイクロクリスタル半導体膜とも呼ばれる）を有する薄膜トランジスタ、単結晶を有するＭＯＳ型トランジスタを用いてもよい。

また、駆動用ＴＦＴの極性をｐチャネル型の場合で説明するが、ｎチャネル型でもよいことは言うまでもない。

図９（Ｃ）に示すように、絶縁表面に設けられた駆動用ＴＦＴ１１０は、ボロン等の不純物元素を半導体膜に添加して形成されたソース領域及びドレイン領域となる不純物領域を有する。半導体膜には、レーザ照射や加熱、更にはＮｉ等の金属元素を用いた結晶化処理が行われている。半導体膜のチャネル形成領域上には、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられている。ゲート電極と同じレイアウトで走査線（図示しない）が設けられる。ゲート電極を覆うように第１の絶縁膜が設けられており、第１の絶縁膜には不純物領域上にコンタクトホールが開口される。コンタクトホールに形成される配線は、ソース配線及びドレイン配線として機能し、同じレイアウトで信号線（図示しない）が設けられる。ドレイン電極と電気的に接続するように、第１の電極１１１が設けられる。そして、第１の電極１１１を覆うように第２の絶縁膜が設けられ、第１の電極上に開口部を形成する。開口部には、有機化合物を有する層（以下、有機化合物層（ＥＬ層）と表記する）１１２が設けられ、有機化合物層や第２の絶縁膜を覆うように第２の電極１１３が設けられる。

有機化合物層１１２は、陽極側から順に、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層されている。代表的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＴＬとしてＢＣＰ、ＥＩＬとしてＢＣＰ：Ｌｉをそれぞれ用いる。

また、有機化合物層１１２として、フルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料を、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法などによって適宜、選択的に形成すればよい。各色の有機化合物層のうち、共通しているＣｕＰｃやα-ＮＰＤは、画素部全面に形成することができる。またマスクは、各色で共有して使用することもでき、例えば、赤色の有機化合物層を形成後、マスクをずらして、緑色の有機化合物層、再度マスクをずらして青色の有機化合物層を形成することができる。形成する各色の有機化合物層の順序は適宜設定すればよい。

また、白色発光の場合、カラーフィルター、又はカラーフィルター及び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を行ってもよい。カラーフィルターや色変換層は、第２の基板に設けた後、貼り合わせればよい。また、下方に発光する白色光に対するカラーフィルターや色変換層は、ドレイン配線（またはソース配線）を形成後、絶縁膜を介して形成することができる。また一方の表示面をフルカラーとし、他方の面をモノカラーとする両面出射型表示装置も可能である。

そして、窒素を含むパッシベーション膜１１４をスパッタリング法やＣＶＤ法により形成し、水分や酸素の侵入を防止する。このとき形成される空間には、窒素を封入し、さらに乾燥剤を配置してもよい。さらに第１の電極、第２の電極、その他の電極により、表示部の側面を覆ってもよい。その後、封止基板を貼り合わせ、基板及び封止基板のそれぞれ第１の偏光板１１５ａ、第２の偏光板１１５ｂを設ける。

このように形成された本発明の両面出射型表示装置は、第１の電極１１１及び第２の電極１１３が透光性を有している。その結果、発光層からの光が有機化合物層１１２に対して第１の電極１１１へ出射される第１の表示面、及び第２の電極１１３へ射出される第２の表示面となる。すなわち発光素子からの発光は、駆動用ＴＦＴが形成される基板側と、それと対向する封止基板側とへ出射する（光の出射方向を示す矢印参照）。

そして両面出射型表示装置に、クロスニコル状態となるように第１及び第２の偏光板を配置することにより、発光し、表示を行っている部分以外は、黒表示となりどちらの側から見ても背景が透けて見えることがない。すなわち本発明により両面出射型表示装置において、偏光板を用いることできれいな黒表示を行うことができ、コントラストが向上する。

また、図９（Ｄ）に示すように、両面出射型表示装置において円偏光板を用いてもよい。なお円偏光板の光軸は遅相軸と、進相軸とがあるが本実施の形態では遅相軸を用い、また偏光板の光軸は、透過軸を用いて説明する。例えば、第１の偏光板１１５ａと第１の波長板１１６ａとを重ね、第２の偏光板１１５ｂと第２の波長板１１６ｂとを重ねて、それぞれ第１及び第２の円偏光板として設ける。第１及び第２の波長板は、λ／４板の組み合わせ、λ／２板の組み合わせ、又はそれらを積層した波長板の組み合わせのいずれでもよい。

特に、第１の偏光板の透過軸（第１の透過軸）と第１のλ／４板の遅相軸（第１の遅相軸）、及び第２の偏光板の透過軸（第２の透過軸）と第２のλ／４板の遅相軸（第２の遅相軸）とがそれぞれ４５度をなし、第１及び第２の透過軸同士は平行、すなわちパラレルニコル状態とし、且つ第１及び第２の遅相軸同士は平行となるようにする（図３（Ａ）参照）。

また第１及び第２の透過軸同士は垂直、すなわちクロスニコル状態とし、且つ第１及び第２の遅相軸同士は垂直となるように配置してもよい。つまり、第１の透過軸に対して第１の遅相軸は４５度をなし、当該第１の遅相軸から第２のλ／４板の遅相軸が９０度をなし、且つ偏光板の透過軸はクロスニコル状態となっている。このとき第１の遅相軸と、第２の遅相軸とは、９０度をなし、第２の透過軸に対して第２の遅相軸は１３５度をなしている（図３（Ｂ）参照）。これらの構成の場合、偏光板、λ／４板、パネル（発光素子）、λ／４板、偏光板の順に設ける。

また、第１及び第２の偏光板の透過軸（第１及び第２の透過軸）と、第１及び第２のλ／２板の遅相軸（第１及び第２のλ／２の遅相軸）とがそれぞれ１７．５度をなし、第１及び第２の透過軸と、第１及び第２のλ／４板の遅相軸（第１及び第２のλ／２の遅相軸）とがそれぞれ８０度をなし、第１及び第２の透過軸同士は平行、すなわちパラレルニコル状態とし、且つ第１及び第２のλ／２板の遅相軸同士、及び第１及び第２のλ／４板の遅相軸同士は平行となるようにする（図４参照）。また図３（Ｂ）と同様に、第１のλ／４板の遅相軸と、第２のλ／４板の遅相軸とは、９０度をなしてもよい。これらの構成の場合、偏光板、λ／２板、λ／４板、パネル（発光素子）、λ／４板、λ／２板、偏光板の順に設ける。

上記した実験２では、偏光板と比較して、円偏光板は反射光を防止する効果が高いことがわかる。そのため、発光素子の電極、及び配線等からの反射、つまり外光の映り込みが問題となるときは、上記のように円偏光板を設けるとよい。

このように、本発明は両面出射型表示装置の構成に応じて、偏光板、円偏光板、またはそれらを組み合わせて設けることができる。その結果、きれいな黒表示を行え、コントラストが向上する。さらに、円偏光板を設けることにより反射光を防止することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、図９と異なる両面出射型表示装置の構成であって、円偏光板、又は偏光板を備える場合について説明する。

図９（Ｃ）と異なる両面出射型表示装置とは、光の出射方向が、第１の領域では第２の電極側からであり、第２の領域では第１の電極側からである。そのため、一画素に複数の発光素子と、複数の駆動用ＴＦＴを有し、第１の発光素子と電気的に接続する第１の電極は非透光性を有し、それに対向する第２の電極は透光性を有する。第２の発光素子と電気的に接続する第１の電極は透光性を有し、それに対向する第２の電極は非透光性を有する。非透光性を有するために、透光性を有する電極上に、金属や有色な樹脂を有する膜を形成してもよい。

この場合、非透光性の材料が設けられているため、黒表示はきれいに行うことはできる。しかし、特に非透光性を有する電極に反射性の高い金属材料を用いると、外光の映り込みが問題となってしまう。そのため偏光板ではなく、円偏光板を設けるとよい。円偏光板が有する波長板としては、λ／４板、λ／２板、又はそれらを積層して用いることができる。また第１の領域側と第２の領域側に設けられる円偏光板において、波長板を異ならせてもよい。

図１０（Ａ）には、パネル断面の拡大図を示し、第１の領域には、第１の駆動用ＴＦＴ２０１、第１の駆動用ＴＦＴ２０１に接続され、非透光性材料を有する第１の電極２０３、を有し、第２の領域には、第２の駆動用ＴＦＴ２０２、第２の駆動用ＴＦＴ２０２に接続され、透光性材料を有する第２の電極２０４、を有する。

第１の電極２０３及び第２の電極２０４上には発光層を含む有機化合物層２０５が設けられ、発光層上に第３の電極２０６が設けられ、さらに第２の領域では第３の電極２０６上に非透光性材料を有する膜２０７が設けられている。非透光性を有する第１の電極２０３や、第２の電極２０４上に設けられる膜２０７には、アルミニウム、チタン等金属材料を用い、透光性を有する第２の電極２０４や、第３の電極２０６はＩＴＯ等の材料を用いることができる。特に、半導体膜と接続する第２の電極２０４は、チタンを含む第１の金属層と、窒化チタンまたは窒化タングステンを含む第２の金属層と、アルミニウムを含む第３の金属層と、窒化チタンを含む第４の金属層とが積層したものを用いるとよい。

そして窒素を含むパッシベーション膜２０７をスパッタリング法やＣＶＤ法により形成し、水分や酸素の侵入を防止する。このとき形成される空間には、窒素を封入し、さらに乾燥剤を配置してもよい。さらに第１の電極、第２の電極、その他の電極により、表示部の側面を覆ってもよい。その後、封止基板を貼り合わせ、第１の偏光板２０８ａと第１の波長板２０９ａを重ね、第２の偏光板２０８ｂと第２の波長板２０９ｂを重ねて、それぞれ第１及び第２の円偏光板として設ける。

第１及び第２の波長板はλ／４板の組み合わせ、λ／２板の組み合わせ、又はそれらを積層した波長板の組み合わせのいずれを用いてもよい。なお円偏光板の位相差板の軸は遅相軸と、進相軸とがあるが本実施の形態では遅相軸を用い、また偏光板の光軸は、透過軸を用いて説明する。

例えば、第１及び第２の波長板にそれぞれλ／４板を用いると、第１及び第２の偏光板の透過軸（第１及び第２の透過軸）と、第１及び第２のλ／４板の遅相軸（第１及び第２の遅相軸）とはそれぞれ４５度をなすように配置し、第１の円偏光板が有する第１の偏光板と、第２の円偏光板が有する第２の偏光板とはパラレルニコル状態、すなわち第１の偏光板の透過軸と、第２の偏光板の透過軸とが平行（０度）とし、且つ第１及び第２の遅相軸同士が平行となるように配置するとよい。本実施の形態において、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示した円偏光板の構成を組み合わせてもよく、詳しい構成は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）を参照すればよい。また本実施の形態において、図４に示した、第１及び第２の波長板にそれぞれλ／４板、及びλ／２板を用いた円偏光板の構成を組み合わせてもよい。

さらに、別の組み合わせとして、第１の円偏光板の波長板にはλ／４板を用い、第２の円偏光板の波長板にはλ／２板とλ／４板とを重ねて用いることができる。第１のλ／２板の遅相軸は第１の偏光板の透過軸（第１の透過軸）と１７．５度をなし、第１のλ／４板の遅相軸は第１の偏光板の透過軸と２×（１７．５）＋４５＝８０度をなすように配置するとよい。このとき第２の円偏光板についても、第２のλ／４板の遅相軸は第２の偏光板の透過軸（第２の透過軸）と８０度をなすように配置するとよい。そして第１の円偏光板が有する第１の偏光板の透過軸と、第２の円偏光板が有する第２の偏光板の吸収軸とは０度をなすように配置するとよい。

なお偏光板の光軸はずれ角を有してもよく、ずれ角は、±４５度以下、好ましくは±３０度以下、さらに好ましくは±１０度以下、さらに好ましくは±５度以下とする。

第１の電極２０３、または第２の電極２０４と、第３の電極２０６との間に電流が流れ、有機化合物層２０５から発光する。このとき、金属材料を有する第１の電極２０３は光を反射し、第２の電極２０６は光を透過するため、第１の領域では第３の電極方向に光が出射され、第２の領域では第２の電極方向に光が出射される。

本実施の形態では、駆動用ＴＦＴを複数設ける場合で説明したが、駆動方法や配線により、第１の発光素子と第２の発光素子で駆動用ＴＦＴを共有することができる。また本実施の形態において、実施の形態１に記載の有機化合物層を用いることができる。

図１０（Ｂ）には、円偏光板に変えて偏光板を配置し、偏光板２０８ａと、偏光板２０８ｂを設ける構成を示す。第２の領域での非透光性を有する第３の電極の面積と、第１の領域での非透光性を有する第１の電極の面積と大きさや、第１の領域での表示と、第２の領域での表示の用途を考慮して、偏光板を設ければよい。

図１１には、図１０に示す一画素の回路構成を示す。画素回路には、一画素に有機化合物層（回路では発光素子として記載する）２０５がそれぞれ配置するように記載するが、断面図から明らかなように発光層は第１の領域、及び第２の領域で共有することができる。

図１１（Ａ）に示す画素回路は、第１の信号線３０１ａ、及び第２の信号線３０１ｂにそれぞれ接続され、走査線３０３に接続されるスイッチング用ＴＦＴ３０４、及び３０５を有する。スイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５に容量素子３０６ａ、３０６ｂを介してそれぞれ接続される電流供給線３０２ａ、及び３０２ｂを有する。容量素子３０６ａ、３０６ｂはそれぞれ駆動用ＴＦＴ２０１、２０２のゲート・ソース間電圧を保持する機能を有する。しかしながら、駆動用ＴＦＴ２０１、２０２のゲート容量等により代用可能な場合は、容量素子３０６ａ、３０６ｂを設けなくても構わない。駆動用ＴＦＴ２０１、２０２は、それぞれ第１の電極を介して発光素子２０５に接続されている。

このような画素回路では、電流供給線をそれぞれ配置することにより、第１の領域のみで表示する場合は、第２の領域をオフとすることができる。さらに第１の領域と、第２の領域とで、異なる表示を行うことができる。

例えば、異なる表示を行う場合、走査線３０３が選択されるとき、第１の信号線３０１ａ、第２の信号線３０１ｂからそれぞれの表示のビデオ信号が入力される。そして容量素子３０６ａ、３０６ｂに所定の電荷が保持され、駆動用ＴＦＴ２０１、２０２がオンとなると、発光素子へ電流が供給され発光する。

一方の領域、例えば第１の領域をオフとしたい場合は、容量素子３０６ａに電荷が蓄積されないように、信号線から入力される電圧が相対的に０となる電圧を、電流供給線３０２ａに入力すればよい。

図１１（Ａ）では、スイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５で走査線３０３を共有し、信号線３０１ａ、３０１ｂがそれぞれ接続している回路図を示すが、走査線をそれぞれのスイッチング用ＴＦＴに配置することにより、信号線を共有することができる。

電流供給線を共通とすることも可能であって、この場合、第１の領域と、第２の領域とが同様の表示を行うことになる。

容量素子３０６ａ、３０６ｂの両端に、消去用ＴＦＴを設け、時間階調表示を行う画素回路としてもよい。

次いで、図１１（Ｂ）に示す画素回路は、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０に加えて、発光素子２０５への電流の供給を制御する電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９を有する。

駆動用ＴＦＴ３０７、３１０と電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９は同じ極性である。駆動用ＴＦＴ３０７、３１０にはディプリーション型ＴＦＴ、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０以外のＴＦＴは、通常のエンハンスメント型ＴＦＴとする。また、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０を飽和領域、電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９を線形領域で動作させる。また、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０のＬ（ゲート長）をＷ（ゲート幅）より長く、電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９のＬをＷと同じか、それより短くてもよい。より望ましくは、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０のＷに対するＬの比が５以上にするとよい。

次に、図１１（Ｂ）に示した画素の駆動方法について説明する。図１１（Ｂ）に示す画素は、その動作を書き込み期間、保持期間とに分けて説明することができる。まず書き込み期間において走査線３０３ｂが選択されると、ゲートが接続されているスイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５がオンとなる。そして、信号線３０１ａ、３０１ｂに入力されたビデオ信号が、スイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５を介して電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９のゲートに入力される。なお、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０はゲートが電流供給線３０２ａ、３０２ｂに接続されているため、常にオン状態である。

ビデオ信号によって電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がオンとなる場合、電流供給線３０２ａ、３０２ｂを介して、発光素子２０５に電流が流れる。このとき電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９は線形領域で動作しているため、発光素子２０５に流れる電流は、飽和領域で動作する駆動用ＴＦＴ３０７、３１０と発光素子２０５の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子２０５は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。

また、ビデオ信号によって電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がオフとなる場合は、発光素子２０５への電流の供給は行なわれず、発光しない。なお本発明では、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０がディプリーション型であっても、電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がエンハンスメント型なので、発光素子２０５に電流が供給されないように制御することができる。

保持期間では、走査線３０３ｂの電位を制御することでスイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５とオフし、書き込み期間において書き込まれたビデオ信号の電位を保持する。書き込み期間において電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９をオンにした場合、ビデオ信号の電位は容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持されているので、発光素子２０５への電流の供給は維持されている。逆に、書き込み期間において電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９をオフとした場合、ビデオ信号の電位は容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持されているので、発光素子２０５への電流の供給は行なわれていない。

また、時間階調表示を行う場合、消去用ＴＦＴ３１１、３１２及びそれらに接続される消去用走査線３０３ａにより消去期間を設けることができ、高階調表示に好ましい。

また、図１１（Ｃ）には、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０が走査線３０３ｃに接続される場合の画素回路を示す。駆動用ＴＦＴ３０７、３１０のゲート電極が新たに配置された走査線３０３ｃに接続された以外は、図１１（Ｂ）に示す構成と同じであるため、詳しい説明は省略する。

まず、書き込み期間において第１の走査線３０３ｂが選択されると、ゲートが接続されているスイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５がオンとなる。そして、信号線３０１ａ、３０１ｂに入力されたビデオ信号が、スイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５を介して電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９のゲートに入力される。同時に、ビデオ信号の電位は容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持される。

点灯期間では走査線３０３ｃが選択され、第２の走査線Ｇｅｊ（ｊ＝１〜ｙ）にゲートが接続されている駆動用ＴＦＴ３０７、３１０がオンとなる。このとき容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持されたビデオ信号の電位により、電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がオンとなる場合は、電流供給線３０２ａ、３０２ｂを介して電流が発光素子２０５に供給される。このとき電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９は線形領域で動作しているため、発光素子２０５に流れる電流は、飽和領域で動作する駆動用ＴＦＴ３０７、３１０と発光素子２０５の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子２０５は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。

また、容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持されたビデオ信号の電位によって電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がオフとなる場合は、発光素子２０５への電流の供給は行なわれず、発光素子２０５は発光しない。

非点灯期間では、第２の走査線３０３ｃにより、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０をオフとする。これにより、発光素子２０５への電流の供給は行なわれない。

なお、書き込み期間においては、走査線３０３ｃ選択しても、非選択としてもよい。

このように、本発明の画素構成では、多様な表示を行うことができる。

以上、円偏光板又は偏光板を透過率が最も低くなる状態に配置することにより、きれいな黒表示を行うことができ、さらに反射光も防止することができる。その結果、コントラストを高めることができる。

以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。

本実施例では、フルカラー、２．１インチの両面出射型表示装置（デュアルエミッションディスプレイとも呼ぶ）を作製した例を示す。本実施例のディスプレイは、両面から同じ明るさの光を取り出すことを特徴とし、ディスプレイの上面および下面の両面より映像を観ることが可能である。

有機EL素子は基板上に設けた透明電極（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）、ＳｉＯｘを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）等）を陽極とし、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）、透明カソード電極（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）、ＳｉＯｘを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）等）の順に積層して作製した。これらの材料および膜厚の設定を適宜行うことによって下面側（ボトム）と上面側（トップ）の発光特性を同一なものとする。

本実施例では、膜厚１１０ｎｍのＩＴＯを陽極とし、ＨＩＬとしてα−ＮＰＤ：ＭｏＯｘ：ルブレンを膜厚１２０ｎｍで蒸着し、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤを膜厚１０ｎｍで蒸着する。また、赤色の発光層はＡｌｑ：ルブレン：ＢｉｓＤＣＪＴＭを膜厚５０ｎｍ、青色の発光層はｔＢｕ−ＤＮＡを膜厚４０ｎｍ、緑色の発光層はＡｌｑ：クマリン６を膜厚４０ｎｍでそれぞれ蒸着する。また、ＥＴＬとしてＡｌｑを膜厚２０ｎｍで蒸着し、ＥＩＬとしてＢｚＯＳ：Ｌｉを膜厚２０ｎｍで蒸着する。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光素子は、発光層のみが異なるだけで他の層は共通とする。また、透明カソード電極は膜厚１１０ｎｍのＩＴＯをスパッタ法で成膜する。ベンゾオキサゾール誘導体（ＢｚＯＳ）を用いることで透明カソード電極形成時におけるスパッタ法に起因する損傷を抑制している。

透明カソード電極（ＩＴＯ）の透過率は波長５３０ｎｍの光に対して８９％である。また、この有機EL素子の下面側（ボトム）と上面側（トップ）の発光特性を色度図上にプロットした結果を図１に示す。

作製したパネルの断面構造は、図２に示す。

図２において、４００、４０８は透光性を有する基板、４０１、４０９は光学フィルム、４０２Ｒは赤色画素に配置されるＴＦＴ、４０２Ｇは緑色画素に配置されるＴＦＴ、４０２Ｂは青色画素に配置されるＴＦＴ、４０３は陽極、４０４はＨＴＬ（ホール輸送層）、４０５Ｒ、４０５Ｇ、４０５ＢはＥＭＬ（発光層）、４０６はＥＴＬ（電子輸送層）、４０７は透明カソード電極である。なお、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。

なお、ＴＦＴ４０２Ｒ、４０２Ｇ、４０２Ｂとしては、ポリシリコン膜を活性層とするトップゲート型ＴＦＴを用いている。ポリシリコン膜は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行う。本実施例では、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結晶化技術を用い、結晶化させてポリシリコン膜を得た後、ニッケルを除去するゲッタリングを行っている。

また、トップゲート型ＴＦＴに限らず、ＴＦＴ構造に関係なく本発明を適用することが可能であり、例えば、ボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや、順スタガ型ＴＦＴを用いることが可能である。また、シングルゲート構造のＴＦＴに限定されず、複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート型ＴＦＴ、例えばダブルゲート型ＴＦＴとしてもよい。

また、このＴＦＴを用いてソースドライバ、ゲートドライバ、画素部回路を基板上に一体形成している。また、駆動方法はデジタル駆動方式の時間階調制御を行っている。

また、仕様を表３に示す。

両面出射型表示装置では、ディスプレイが透けることを特徴にした透過型ディスプレイと、光学フィルム（偏光板、または位相差板）と組み合わせて上面および下面のいずれの方向からも外光の悪影響を受けず、良好な映像が観られる非透過型ディスプレイを、アプリケーションに応じて使い分ける事が可能となる。

図１２（Ａ）は、外光による透過光および反射光によるコントラスト低下を防止する構成となっている。透過光に対しては入射側の偏光板により直線偏光となった不要光がλ/4板を2回通過することによりλ/2板と等価な光学変調作用を受ける。これにより不要光の直線偏光は90度回転し、出射側の偏光板に入力され、偏光板の吸収軸と一致させることにより吸収される。なお、図１２（Ａ）においてλ/4板を通過した矢印の回転の向きは遅相軸でのものである。

外光がディスプレイ内部の反射物により反射される不要光に対しては、偏光板を通して侵入した直線偏光はλ/4板を通過後、円偏光となり反射物により反射されることになる。この反射円偏光は同一のλ/4板に再度入射することになるが、そのときの関係は前述の透過光の時と等価とみなせ、再通過後のλ/4板からの出力光は直線偏光となり90度回転する。このため入射偏光板に再度到達するが、吸収軸で吸収される。これにより不要光による映像観察への悪影響を、防ぐ事が可能となる。ディスプレイからの映像はランダム光でありλ/4板を通して偏光板の吸収軸と一致する成分を除き観測者へ到達する。

また、図１２（Ｂ）は、偏光板のみの使用例を示している。図１２（Ｂ）では透過不要光に関しては図に示す通りである。クロスニコルに配置された出射側偏光板の吸収軸で吸収される。ディスプレイ内部の反射による反射不要光は、偏光板を2回通過することによる60%以上削減でき、コントラストの改善が見積もれる。

これらの方式は、どちらの面からも光学的には同様な作用をする構成であることを特徴としており、さらに無反射処理等と合わせるとより一層の効果がある。

表４に透過型仕様と、前述の2種類の非透過型仕様時の光学特性を示す。なお、タイプＡは、図１２（Ａ）の方式であり、タイプＢは図１２（Ｂ）の方式である。

表４に示すように、パネル内の積層膜の光学調整および透明カソード電極を採用することにより、透過/非透過型仕様のディスプレイとも、上面、下面からほぼ等しい輝度及び色度を得ることができた。透過型は31%の透過率を有し、ディスプレイを通して背景を見ることができる。

非透過型仕様は、透過型仕様に比べて室内使用環境下において高いコントラストが得られる。反面、偏光板を用いた光学系を採用しているため映像光の輝度は半分以下となってしまう。

非透過型仕様でも光学フィルムの構成（タイプＡ、タイプＢ）によりコントラスト特性は大きく異なる。偏光板と位相差板とを配置したタイプＡは、外光が基板内に存在する配線等で反射されることを打ち消す作用と、ディスプレイを透過する光を吸収する作用とを同時に実現する光学構成を採用している。

このため、タイプＡは、偏光板をクロスニコルに配置しただけのタイプＢに比べて、反射による外光の影響を受けないことから高いコントラスト（室内照明下で４００以上）が得られることとなる。

高開口率もしくは内部反射を抑えた構造のディスプレイではタイプＢの構成でもタイプＡと同等の特性が期待できる。

例えば、本実施例のディスプレイパネルをデジタルスチルカメラに搭載した場合、被写体と対峙しながらであっても、被写体側からであっても、取り込み画像を確認しながら写真を撮ることができる。

また、折りたたみ式の電子機器、例えば携帯電話やPDAと組み合わせることで、複雑な折りたたみ機構を必要せずに1つだけのディスプレイで折りたたんだままでの利用と、開いての利用との両方が可能になる。

本実施例のパネルを搭載した携帯電話の外観写真図を図１３に示す。

加えて１枚のディスプレイパネルで両面表示可能なので駆動回路系も1系統でよく、省電力化が図れるだけでなく、薄型化および軽量化もできる。

本発明の両面出射型表示装置を搭載して、様々な電子機器を完成させることができる。電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、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Digital Versatile Disc（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）などが挙げられる。

図１４（Ａ）に、本発明の両面出射型表示装置（両面表示型パネル）を、折りたたみ型の携帯電話機に搭載した例を示す。

図１４（Ａ）は携帯電話の斜視図であり、図１４（Ｂ）は折りたたんだ状態を示す斜視図である。携帯電話は、本体２１０１、筐体２１０２、表示部２１０３ａ、２１０３ｂ、音声入力部２１０４、音声出力部２１０５、操作キー２１０６、外部接続ポート２１０７、アンテナ２１０８、撮像部２１０９等を含む。

図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示した携帯電話は、共にフルカラー表示する高画質な表示部２１０３ａと、表示部２１０３ｂとを備えている。一つのパネル（両面出射型パネル）で表示部２１０３ａと、表示部２１０３ｂを構成しており、表示画面を複数有する電子機器の厚みサイズを薄くすることができ、軽量化、及び部品点数の低減を達成できる。

両面出射型パネルには、実施の形態１又は２又は３に記載の両面出射型表示装置を用いることができ、適宜、光学フィルム（偏光板、λ／４板、λ／２板など）を配置する。

表示部２１０３ａと、表示部２１０３ｂとは同じサイズであり、映像信号も共通している。そして、表示部２１０３ａで表示を行った場合、その表示が左右反転して表示部２１０３ｂに表示される。使用者は、通常、折りたたんだ状態では表示部２１０３ｂの表示のみを視認し、開いた状態では表示部２１０３ａの表示のみを視認するため、携帯電話の状態に合わせて表示を左右反転させて切り替えることによって使用者に認識させればよい。

また、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示した携帯電話は、撮像部２１０９（ＣＣＤなど）で静止画や動画を撮影することも可能である。撮像部２１０９側にも表示部２１０３ｂが設けられており、その表示部２１０３ｂで被写体を表示することができる。従って、携帯電話の使用者が自分の顔を撮影する場合、撮像される表示をリアルタイムに表示部２１０３ｂで確認しながらシャッターを押せるため便利である。

図１４（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータの斜視図であり、図１４（Ｄ）は折りたたんだ状態を示す斜視図である。ノート型パーソナルコンピュータは本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３ａ、２２０３ｂ、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。

図１４（Ｃ）および図１４（Ｄ）に示したノート型パーソナルコンピュータは、開いた状態で画像をフルカラー表示する高画質な表示部２２０３ａと、折りたたんだ状態で画像をフルカラー表示する高画質な表示部２２０３ｂとを備えている。従って、折りたたんだ状態で持ち運びながら表示部２２０３ｂで表示を確認することもでき、電子書籍（電子ブック）のような使い方もできるため便利である。

図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）に示した電子機器のように、一つの表示部として用いることも可能であるが、図１４（Ｅ）では、電子機器の表示部と合わせて両面出射型表示装置（両面表示型パネル）を用いる場合を説明する。

特に、プラスチック基板等の可撓性基板に両面出射型表示装置（両面表示型パネル）を設けた場合、筐体の厚さを抑えたり、フレキシビリティを高めることが可能となる。

図１４（Ｅ）は、電子ブックに両面表示型パネル２３０３を搭載した例である。第１の筐体２３０５は第１の表示部２３０１（第１の表示面）を有し、両面表示型パネル２３０３は、第２の表示面、及び第３の表示面２３０２を有し、第２の筐体２３０６は操作ボタン２３０４及び第２の表示部２３０７（第４の表示面）を有し、両面表示型パネル２３０３は、第１の筐体と第２の筐体の間に挿入されている。第１の表示部２３０１および第２の表示部２３０７は、発光素子又は液晶素子を有する表示パネルを用いることができる。

両面表示型パネル２３０３を挿入した電子ブックの使い方の例としては、第１の表示面及び第３の表示面で文章を読み、第４の表示面で表示された図を参照することができ、便利である。このとき、両面表示型パネル２３０３は、第２の表示面と第３の表示面２３０２を同時に表示することはできないため、ページをめくり始めたときに、第２の表示面の表示から第３の表示面の表示に切り替わるものとする。

また、第１の表示部２３０１で第１の表示面を読んで、次のページの第２の表示面を読んだ後、両面表示型パネルをめくり始めた時に、ある角度で第３の表示面及び第４の表示面は次のページの表示を行い、また、第３の表示面２３０２及び第４の表示面を読み終わり、両面表示型パネルをめくると、ある角度で第１の表示面が次のページを表示する。これにより、画面の切り替わりを目に見えないようにし、視覚的な違和感等を抑えることが可能となる。より違和感を低減するために、可撓性基板を用いた両面出射型パネルとするとよい。可撓性基板を用いた両面出射型パネルとすると、さらに軽量化されるため、両面表示型パネルをめくりやすくなる。

また、第１の筐体２３０５に設けられた第１の表示部２３０１も両面表示型パネルとしてもよいし、第２の筐体２３０６に設けられた第２の表示部２３０７も両面表示型パネルとしてもよい。その場合には、第１の表示部２３０１で２つの表示画面、第２の表示部２３０６で２つの表示画面になるため合計、６つの表示画面を有する電子ブックとすることができる。

また、図１４（Ｅ）では、１つの両面表示型パネル２３０３を挿入した電子ブックとしているが、さらに複数の両面表示型パネルを挿入した電子ブックとしてもよい。

また、図１５（Ａ）はデジタルビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。

表示部２３０３には、両面表示型パネルが設けられている。なお、両面表示型パネルは、発光素子を有し、上記実施の形態１乃至３で示した組み合わせで光学フィルムが設けられている。

特に、本実施例のデジタルビデオカメラを用いて自分を被写体として撮影する場合、両面発光型のパネルを表示させる。両面発光型の画素部は、筐体２６０３を反転させることなく、撮像部を自分に向けたまま、受像部から取り込まれる映像を表示部２６０２で確認することができるからである。

また、撮影者（図示しない）が被写体２６１０を撮影するとき、筐体２６０３を反転させることなく、撮影者（図示しない）は、撮影者側から表示部を見た場合、図１５（Ｂ）に示すように、被写体の映像を表示させることができる。一方、被写体側からも表示部２６０２の映像、図１５（Ｃ）を確認することができる。被写体側からの映像は、図１５（Ｃ）に示すように、図１５（Ｂ）の映像が左右反転して表示される。なお、一方の画面は左右反転してしまい、文字などが読み取りにくくなるが、ビデオ撮影などでは画面における被写体の配置さえ確認できれば、反転した画面であっても特に問題ない。

また、撮影者又は被写体２６１０のいずれが図１５（Ｂ）又は図１５（Ｃ）のいずれの映像を認識するかを選択することができる。

このように、デジタルビデオカメラに両面表示型パネルを搭載した場合、パネルを回転する必要がなくなる。仮に両面表示型パネルではなく、１画面のみ表示するパネルを被写体側でも確認できるようにパネルを回転させようとすると複雑な構造になってしまう。また、１画面のみ表示するパネルでは、撮影者と、被撮影者が同時にパネルに映っている映像を見ることはできなかった。

また、デジタルビデオカメラ以外でも、例えばデジタルカメラを用いて自分を撮影する場合において、両面発光型の画素部を搭載することにより、筐体を反転させることなく、自分の映像を確認することができる。この場合、図１５（Ａ）に示すデジタルビデオカメラと同様に、表示部を有する筐体は折り畳める機構を有しており、デジタルカメラの本体から、表示部を有する筐体が離れることができるようにする。

また、デジタルビデオカメラであっても、撮影者に被写体２６１０を撮影してもらう場合、両面発光型のパネルとするとため、撮影者及び被写体２６１０が表示部２６０２の映像を確認することができる。

また、図１６（Ａ）は、２２インチ〜５０インチの大画面を有する大型の両面表示装置であり、筐体２７０１、支持台２７０２、表示部２７０３、ビデオ入力端子２７０５等を含む。なお、表示装置は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、双方向ＴＶ用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。本発明により、大画面を有する大型の両面表示装置であっても薄型、軽量とし、且つ、黒表示およびフルカラー表示がきれいな表示装置を実現できる。

また、図１６（Ｂ）は、ワイヤレスでディスプレイのみを持ち運び可能なＴＶである。筐体２８０２にはバッテリー及び信号受信器が内蔵されており、そのバッテリーで表示部２６０４やスピーカ部２８０７を駆動させる。バッテリーは充電器２８００で繰り返し充電が可能となっている。また、充電器２８００は映像信号を送受信することが可能で、その映像信号をディスプレイの信号受信器に送信することでができる。筐体２８０２は操作キー２８０６によって制御する。また、図１６（Ｂ）に示す装置は、操作キー２８０６を操作することによって、筐体２８０２から充電器２８００に信号を送ることも可能であるため映像音声双方向通信装置とも言える。また、操作キー２８０６を操作することによって、筐体２８０２から充電器２８００に信号を送り、さらに充電器２８００が送信できる信号を他の電子機器に受信させることによって、他の電子機器の通信制御も可能であり、汎用遠隔制御装置とも言える。本発明により、比較的大型（２２インチ〜５０インチ）でも持ち運び可能な重量とし、両面表示可能なＴＶを実現できる。

また、図１６（Ｃ）は、飲食店や服飾店などの店舗または建造物において、外壁２９００、または扉２９０６に両面出射型表示装置を設置する例である。例えば、店舗において、通りに面する外壁２９００の枠２９０２へ窓のように両面出射型表示装置をはめ込んだ場合、通りを歩行する人も、店内にいる人も表示部２９０３に映し出される表示（広告表示など）を同時に見ることができる。従って、両面出射型表示装置を用いれば、より多くの人々、即ち、店外にいる人だけでなく店内にいる人にも商品情報を提供でき、商品を映像表示で紹介するショーウィンドウとして機能させることができる。また、消費電力は、２画面表示しても１パネル分でありながら、パネル周辺の広い範囲から広告表示を視認させることができ、有用である。

また、扉２９０６に両面出射型表示装置を設置して表示部２９０４を設けた場合にも同様にショーウィンドウとして機能させることができる。扉２９０６が閉まっている状態でも、扉を全開に開いて扉が裏返しになった状態でも、両面出射型表示装置であるので表示が視認できる。なお、２９０５は取っ手である。また、両面出射型表示装置を看板のように設置してもパネル周辺の広い範囲から広告表示を視認させることができ、有用である。

また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、または実施例１と自由に組み合わせることができる。

黒表示およびフルカラー表示がきれいな両面出射型表示装置により、新たな用途や市場を提供することができる。例えば、ショーウィンドウ等などにも用いることができる。よって、その用途は携帯機器のみに限られず、応用範囲は非常に広い。

色座標の比較図である。パネルの断面構造を示す図である。本発明の円偏光板の配置を示す図。本発明の円偏光板の配置を示す図。本発明に関する実験を示す図。本発明に関する実験結果を示すグラフ。本発明に関する実験を示す図。本発明に関する実験結果を示すグラフ。本発明の両面出射型表示装置を示す図。本発明の両面出射型表示装置を示す図。本発明の両面出射型表示装置の回路構成を示す図。実施例１の偏光板の配置を示す図。携帯電話の外観写真図である。本発明の両面出射型表示装置を搭載した電子機器を示す図。本発明の両面出射型表示装置を搭載した電子機器を示す図。本発明の両面出射型表示装置を搭載した電子機器を示す図。ずれ角の定義を示す図。

Claims

第１の電極と第２の電極との間に設けられた発光層を有する発光素子と、
前記発光素子の両側に配置された第１の偏光板及び第２の偏光板と、
前記発光素子と前記第１の偏光板との間に配置された第１のλ／４板と、
前記第１の偏光板と前記第１のλ／４板との間に配置された第１のλ／２板と、
前記発光素子と前記第２の偏光板との間に配置された第２のλ／４板と、
前記第２の偏光板と前記第２のλ／４板との間に配置された第２のλ／２板とを有し、
前記第１のλ／２板の遅相軸は前記第１の偏光板の透過軸と１７．５度をなし、
前記第１のλ／４板の遅相軸は前記第１の偏光板の透過軸と８０度をなし、
前記第２のλ／２板の遅相軸は前記第２の偏光板の透過軸と１７．５度をなし、
前記第２のλ／４板の遅相軸は前記第２の偏光板の透過軸と８０度をなし、
前記第１の偏光板の透過軸と前記第２の偏光板の透過軸は平行であり、
前記発光素子は、前記第２の電極を介して前記発光層から光が射出される第１の領域と、
前記第１の電極を介して前記発光層から光が射出される第２の領域とを有し、
前記第１の電極は、前記第１の領域において非透光性を有する電極からなるとともに、前記第２の領域において第１の透光性を有する電極からなり、
前記第２の電極は、前記第１の領域において第２の透光性を有する電極からなるとともに、前記第２の領域において前記第２の透光性を有する電極上に金属膜が積層された構造からなり、
前記発光素子は複数設けられ、
赤色、緑色及び青色の発光素子がそれぞれマトリクス状に配置されていることを特徴とする発光装置。
請求項１において、前記発光装置は、携帯情報端末、ビデオカメラ、デジタルカメラ、またはパーソナルコンピュータであることを特徴とする電子機器。
請求項１において、前記発光装置は、映像音声双方向通信装置、または汎用遠隔制御装置であることを特徴とする電子機器。