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一种显示设备，其包括抗反射膜，该抗反射膜具有在显示屏幕表面之上的多个凸起，由该多个凸起中的每个凸起的基底与斜面所成的角度为大于等于84度且小于90度。

1.  一种显示设备，其包括抗反射膜，该抗反射膜包括在显示屏幕之上的多个凸起，
其中由所述多个凸起的每个凸起的基底和斜面所成的角度为大于等于84度且小于90度。

2.  一种显示设备，包括：
第一基板；
在该第一基板之上的作为光透射基板的第二基板；
设置在该第一基板与第二基板之间的显示元件；以及
在该第二基板之上的包括多个凸起的抗反射膜，
其中由所述多个凸起的每个凸起的基底和斜面所成的角度为大于等于84度且小于90度。

3.  一种显示设备，包括：
第一基板，其是光透射基板；
在该第一基板之上的第二基板，其是光透射基板；
设置在该第一基板与第二基板之间的显示元件；以及
在该第一基板之下的第一抗反射膜，该第一抗反射膜包括第一多个凸起，
在该第二基板之上的第二抗反射膜，该第二抗反射膜包括第二多个凸起，
其中由所述第一多个凸起和第二多个凸起中的每个凸起的基底和斜面所成的角度为大于等于84度且小于90度。

4.  如权利要求2的显示设备，进一步包括在该光透射基板与该抗反射膜之间的偏光板。

5.  如权利要求1或2的显示设备，其中所述多个凸起中的每个凸起具有锥体形状。

6.  如权利要求1或2的显示设备，其中所述多个凸起中的每个凸起具有带有平的或圆形的顶端的锥体形状。

7.  如权利要求1或2的显示设备，其中所述多个凸起中的每个凸起具有锥体被堆叠在圆柱体之上的形状。

8.  如权利要求1或2的显示设备，其中所述多个凸起中的每个凸起的高度是基底的直径的5倍以上及29倍以下。

9.  如权利要求1或2的显示设备，其中所述多个凸起彼此相邻。

10.  如权利要求1的显示设备，其中所述多个凸起中的每个凸起的折射率朝向所述基板连续地改变。

11.  如权利要求2或3的显示设备，其中所述显示元件为液晶元件。

12.  如权利要求2或3的显示设备，其中所述显示元件为发光元件。

13.  如权利要求1或2的显示设备，其中所述多个凸起中的每个凸起具有1微米至3微米的高度以及0.1微米至0.3微米的基底直径。

14.  一种电子装置，具有如权利要求1至3中任一项所述的显示设备，其中所述电子装置是从由电视装置、便携式信息终端装置、数字摄影机、蜂窝电话、便携式电视装置、及便携式计算机所构成的组中选择的。

15.  如权利要求3的显示设备，进一步包括在所述第二基板与所述第二抗反射膜之间的偏光板。

16.  如权利要求第3的显示设备，其中所述第二多个凸起中的每个凸起具有锥体形状。

17.  如权利要求第3的显示设备，其中所述第二多个凸起中的每个凸起具有带有平的或圆形的顶端的锥体形状。

18.  如权利要求3的显示设备，其中所述第二多个凸起中的每个凸起具有锥体被堆叠在圆柱体之上的形状。

19.  如权利要求3的显示设备，其中所述第二多个凸起中的每个凸起的高度是基底直径的5倍以上及29倍以下。

20.  如权利要求3的显示设备，其中所述第一多个凸起彼此相邻，以及所述第二多个凸起彼此相邻。

21.  如权利要求2的显示设备，其中所述多个凸起中的每个凸起的折射率朝向所述第二基板连续地改变。

22.  如权利要求3的显示设备，其中所述第一多个凸起中的每个凸起的折射率朝向所述第一基板连续地改变，以及所述第二多个凸起中的每个凸起的折射率朝向所述第二基板连续地改变。

23.  如权利要求1或2的显示设备，其中所述第一多个凸起及第二多个凸起中的每个凸起具有1微米至3微米的高度以及0.1微米至0.3微米的基底直径。

24.  如权利要求2或3的显示设备，进一步包括在所述显示元件与所述第二基板之间的偏光板。

显示设备和电子装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种具有抗反射功能的显示设备。
背景技术
[0002]在某些具有不同显示器的显示设备(比如液晶显示器、电致发光显示器(在下文中也被称为EL显示器)、或者等离子显示器)中，可能存在如下的情况：由于通过外部光的表面反射的其环境的反射而变得难以看到显示屏幕，而使得可视性减小。特别在显示设备的尺寸增加和在户外使用时这是重要的问题。
[0003]为了防止这种外部光的反射，已经采用一种向显示设备的显示屏幕提供抗反射膜的方法。例如，存在一种提供抗反射膜的方法，该抗反射膜具有层叠具有不同折射率的层的多层结构，从而对于可见光波长范围广泛地有效(参见，例如，参考文献1：日本公开专利申请No.2003-248102)。通过多层结构，在层叠的层之间的每个界面处反射的外部光束互相干涉并抵消，这提供了抗反射效果。
发明内容
[0004]然而，通过上述多层结构，在每一层界面处反射的外部光束中的不能被抵消的光束被作为反射光发射到观看者侧。为了实现外部光束的互相消除，需要精确地控制层叠的膜的材料的光学特性、厚度等，且难以对从多种角度入射的所有外部光束执行抗反射处理。
[0005]考虑上述，现有的抗反射膜具有功能上的限制，且需要具有较高抗反射功能的抗反射膜，和具有这种抗反射功能的显示设备。
[0006]本发明的目的是提供一种具有抗反射功能的高可视性显示设备，其能够进一步降低外部光的反射，和提供用于制造这种显示设备的方法。
[0007]本发明的一个特点是使用在显示设备的显示屏幕表面之上的具有多个凸起的抗反射膜，作为具有防止外部光的反射的抗反射功能的抗反射膜。本发明的抗反射膜的每个凸起优选具有锥体的形状，且由基底和每个凸起的侧表面产生的角优选等于或者大于84°且小于90°。代替锥体的形状，每个凸起可以具有针状的形状、其顶部被平行于其基底的平面切除了的锥体的形状(截顶的锥体形状)、具有圆形顶部的穹顶形(dome shape)等。
[0008]在本发明的抗反射膜中，基底直径对每个凸起的高度的比率是1:5到1:29，优选为1:10，且高度优选是1μm到3μm。当每个凸起具有该尺寸时，透光率不减小，且处理相对容易。
[0009]本发明还可以应用于作为具有显示功能的设备的显示设备。本发明的显示设备，就其总类而言，包括：其中TFT连接到发光元件的发光显示装置，该发光元件在电极之间具有包含呈现出被称作电致发光(在下文中也被称为EL)的发光的有机材料、无机材料、或者有机材料和无机材料的混合物的层；液晶显示设备，其使用具有液晶材料的液晶元件作为显示元件；等等。在本发明中，该显示设备是指包括显示元件(比如液晶元件或者发光元件)的设备。注意，显示设备可以指显示面板的主体，在显示面板中在衬底之上形成每个包括多个像素和用于驱动这些像素的外围驱动器电路，每个像素都包括显示元件(比如液晶元件或者EL元件)。此外，所述显示设备可以包括设置有柔性印刷电路(FPC)或者印刷线路板(PWB)(比如IC、电阻器、电容器、电感器、或者晶体管)的一种显示设备。进一步，该显示设备可以包括光学片，比如偏振板或者延迟板。此外，该显示设备可以包括背光(其可以包括光导板、棱镜片、散射器片、反射片、或者光源(比如LED或者冷阴极管))。
[0010]注意，所述显示元件和显示设备能够以各种模式且能够包括各种元件。例如，能够使用其对比度由电磁作用改变的显示介质，比如EL元件(有机EL元件、无机EL元件、或者包含有机材料和无机材料的EL元件)、电子发射元件、液晶元件、电子油墨、栅格光阀(GLV)、等离子显示面板(PDP)、数字微镜装置(DMD)、压电陶瓷显示器、或者碳纳米管。注意，使用上述显示元件的显示设备的实例如下：EL显示器，作为使用EL元件的显示设备；场发射显示器(field emitting display，FED)或SED平板显示器(SED：表面传导电子发射器显示器)，作为使用电子发射元件的显示设备；液晶显示器，透射式液晶显示器，半透射式液晶显示器，或反射式液晶显示器，作为使用液晶元件的显示设备；以及电子纸张，作为使用电子油墨的显示设备。
[0011]一种模式的本发明的显示设备包括在显示屏幕之上的具有多个凸起的抗反射膜，其中由每个凸起的基底与斜面所成的角等于或大于84度并小于90度。
[0012]另一种模式的本发明的显示设备包括：一对基板，其中至少一个是光透射基板；设置于该对基板之间的显示元件；以及在该光透射基板的外侧上的具有多个凸起的抗反射膜，其中由每个凸起的基底与斜面所成的角等于或大于84度并小于90度。
[0013]另一模式的本发明的显示设备的包括：一对光透射基板；设置于该对光透射基板之间的显示元件；以及在该对光透射基板的各自外侧上的每一都具有多个凸起的一对抗反射膜，其中由每个凸起的基底与斜面所成的角等于或大于84度并小于90度。
[0014]每个凸起可具有锥形、针状形状、其顶端被平行于其基底的平面所切除的锥体形状(截顶的锥体形状)、具有圆形顶部的穹顶形状等。该抗反射膜可以并非是由具有均匀折射系数的材料形成，而是由折射系数从表面至显示屏幕侧改变的材料形成。例如，在多个凸起的每个凸起中，较靠近表面的部分由具有等效于空气的折射系数的材料所形成，以进一步减少凸起表面对通过空气而入射在每个凸起上的外部光的反射。另一方面，较靠近显示屏幕侧上的基板的部分由折射系数等效于基板的折射系数的材料所形成，以减少由每个凸起与基板之间的界面对在每个凸起内部传播且入射于该基板上的外部光的反射。
[0015]当使用玻璃基板作为基板时，因为空气的折射系数比玻璃基板的折射系数小，因此每个凸起可具有这样的结构，即，其中较靠近表面的部分(在锥体的情况下，顶端部分)由具有较低折射系数的材料形成，且较靠近每个凸起的基底的部分由具有较高折射系数的材料形成，以使得折射系数从锥体的顶端部分至基底增加。当玻璃用于基板时，每个凸起可以由包括氟化物、氧化物、或氮化物的膜所形成。
[0016]包括本发明的抗反射膜的显示设备在其表面上包括多个凸起。外部光不被反射至观看者侧，而是反射至另一相邻的凸起，因为每个凸起的界面不是平的。作为选择，外部光在所述凸起之间传播。入射的外部光部分透射通过每个凸起，且然后，反射的光入射在相邻的凸起上。以此方式，由相邻的凸起的界面反射的外部光将在所述凸起之间重复入射。注意，在该说明书中，凸起的界面指的是该凸起与空气之间的界面。
[0017]换句话说，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，透射通过该抗反射膜的外部光的量增加。从而，降低了反射至观看者侧的外部光的量，且能够消除可视性降低的原因，诸如反射。
[0018]本发明可提供具有抗反射功能的高可视性显示设备，其能够通过在其表面上提供具有多个凸起的抗反射膜来进一步降低外部光的反射。因此，能够制造更高质量和更高性能的显示设备。
附图说明
[0019]图1A到1C是本发明的概念图。
图2A到2C是本发明的概念图。
图3A1到3C2是本发明的概念图。
图4是示出了本发明的显示设备的截面图。
图5A是顶视图，而图5B和5C是示出了本发明的显示设备的截面图。
图6A和6B是示出了本发明的显示设备的截面图。
图7A和7B是示出了本发明的显示设备的截面图。
图8A和8B是分别示出了本发明的显示设备的顶视图和截面图。
图9A和9B是分别示出了本发明的显示设备的顶视图和截面图。
图10是示出了本发明的显示设备的截面图。
图11是示出了本发明的显示设备的截面图。
图12是示出了本发明的显示设备的截面图。
图13是示出了本发明的显示设备的截面图。
图14A和14B是每个都示出了本发明的显示模块的截面图。
图15是示出了本发明的显示模块的截面图。
图16A到16D是能够用于本发明的显示设备中的背光。
图17A到17C是每个都示出了本发明的显示设备的顶视图。
图18A和18B是每个都示出了本发明的显示设备的顶视图。
图19是示出了应用了本发明的电子设备的主要部件的框图。
图20A和20B是每个都示出了本发明的电子设备的视图。
图21A到21E是每个都示出了本发明的电子设备的视图。
图22A到22D是每个都示出了可应用于本发明的发光元件的结构的截面图。
图23A到23C是每个都示出了可应用于本发明的发光元件的结构的截面图。
图24A到24C是每个都示出了可应用于本发明的发光元件的结构的截面图。
图25是本发明的概念图。
图26是示出了比较实例的实验模型的视图。
图27是示出了比较实例的实验数据的视图。
图28是示出了实施例1的实验模型的视图。
图29是示出了实施例1的实验数据的视图。
图30是示出了实施例1的实验数据的视图。
图31是示出了实施例2的实验数据的视图。
图32是示出了实施例2的实验数据的视图。
图33是示出了实施例3的实验模型的视图。
图34是示出了实施例3的实验数据的视图。
图35是示出了实施例3的实验数据的视图。
图36A和36B分别是示出了本发明的显示设备的顶视图和截面图。
具体实施方式
[0020]下文中将参照附图来叙述本发明的实施模式和实施例。然而，本领域技术人员可容易地理解，本发明可以以许多不同的模式来执行，且可在不脱离其精神和范围的情况下对本发明的模式和细节进行多种改变。因此，本发明不应被解释为限于下文的实施模式和实施例的说明。注意，相同的附图标记可用于表示不同图中的相同部分或具有相似功能的部分，以参考附图来解释实施模式的结构，且其重复的说明将予以省略。
[0021](实施模式1)
该实施模式描述了具有能够进一步降低外部光的反射的抗反射功能以提供良好可视性的显示设备的实例。
[0022]本发明的一个特点是：使用在显示设备的显示屏幕表面之上的具有多个凸起的抗反射膜，来作为具有防止外部光的反射的抗反射功能的抗反射膜。本发明的抗反射膜的每个凸起优选具有锥体形状，且由每个凸起的基底与侧表面所成的角优选为等于或大于84度且小于90度。
[0023]图1A示出了本发明的抗反射膜的顶视图，以及图1B及1C示出了本发明的抗反射膜的截面图。在图1A至1C中，多个凸起451被设置于显示设备450的显示屏幕表面之上。图1A是该实施模式的显示设备的顶视图，以及图1B是沿着线A-B所取的图1A的截面图。图1C为图1B的放大视图。如图1A及1B中所示的，在显示屏幕上彼此相邻地设置所述凸起451。
[0024]如图1C所示的，在本发明的抗反射膜中，每个凸起451的基底直径L与高度H的比例为1:5或更大(1:29或以下)，优选为1:10，且高度H优选为1μm至3μm。当每个凸起451是该尺寸时，光透射不会降低，且处理会相对容易。
[0025]在本发明的每个凸起中，如图1C中所示的，由作为凸出部的每个凸起的基底与斜面所成的角θ优选是等于或大于84度且小于90度。当每个凸起具有上述角度时，外部光将重复被该多个凸起反射以及透射通过该多个凸起。因此，可增加外部光通过所述凸起的透射，且可减少对观看者侧的反射。
[0026]因为所述凸起被设置于显示设备450的显示屏幕表面之上，所以每个凸起的基底与显示设备450的显示屏幕表面相互平行。因此，相似地，由每个凸起的斜面与显示屏幕表面所成的角也优选等于或大于84度且小于90度，更优选为等于或大于87度且小于90度。
[0027]代替锥体形状，每个凸起可具有针状的形状、其顶端被平行于其基底的平面所切除的锥体形状(截取的锥体形状)、具有圆形顶部的穹顶形状，等等。图2A至2C示出了凸起的形状的实例。图2A示出了具有上基底和下基底的形状，而不是类似于锥体的具有尖顶的形状。因此，在垂直于下基底的平面上的截面为梯形。在本发明中，在如图2A中的设置于显示设备460之上的凸起461中，将下基底与上基底之间的距离称为高度H。
[0028]图2B示出了其中具有圆形顶部的凸起471被设置于显示设备470之上的实例。以此方式，每个凸起可具有带有圆形顶部和曲率的形状。在此情况中，每个凸起的高度H对应于基底与顶端最高点之间的距离。
[0029]图2C示出了其中在显示设备480之上设置具有多个角θ1及θ2的凸起481。以此方式，凸起可具有圆柱体形状及锥体形状的堆叠的形状。在此情况中，如θ1及θ2所指示的，由侧表面与基底所成的角是不同的。在图2C中的凸起481的情况中，θ1优选等于或大于84度且小于90度，凸起的高度H对应于具有倾斜的侧表面的锥体形状的高度。
[0030]图3A1至3C2示出了具有多个凸起的抗反射膜的形状的实例，图3A、3B、及3C分别示出了其中在显示屏幕表面之上不同地设置多个凸起的实例。图3A2、3B2及3C2是顶视图。图3A1是图3A2沿着线X1-Y1的截面图；图3B1是图3B2沿着线X2-Y2的截面图；以及图3C1是图3C2沿着线X3-Y3的截面图。
[0031]图3A1及3A2示出了其中在显示设备465的显示屏幕之上多个凸起466a至466d以规则间隔彼此相邻的实例。以此方式，凸起不需要在显示屏幕之上彼此接触。在本发明中，设有如上述间隔的凸起也被称为抗反射膜，作为用于具有抗反射功能的部分的通用术语。因此，即使当凸起是物理不连续且并非是膜的形状时，仍将它们称为抗反射膜。
[0032]图3B1及3B2示出了其中多个凸起476a至476d在显示设备475的显示屏幕上紧密相邻且彼此接触的实例。如图3B1及3B2中所示的，设置该多个凸起彼此接触，以便覆盖显示屏幕。当以上述方式尽可能多地以锥形凸起来覆盖显示屏幕表面时，将具有增加入射在抗反射膜上的光的量的效果。
[0033]图3C1及3C2示出了其中将具有多个凸起的抗反射膜486设置于显示设备485的显示屏幕之上的实例。如图3C1及3C2中所示的，抗反射膜的多个凸起可以是单一连续膜，以及多个凸起可被设置于抗反射膜的表面上。以此方式，本发明的抗反射膜可具有多种形状，每种形状具有多个凸起。
[0034]该抗反射膜可以不是由具有均匀折射系数的材料所形成，而是由折射系数从表面至显示屏幕侧改变的材料所形成。例如，在该多个凸起的每个凸起中，较靠近表面的部分是由折射系数等效于空气的材料所形成，以进一步降低由凸起表面对通过空气而入射在每个凸起上的外部光的反射。另一方面，较靠近显示屏幕侧上的基板的部分是由折射系数等效于基板的折射系数的材料所形成，以减少由每个凸起与基板间的界面对在每个凸起内传播且入射于基板上的外部光的反射。当使用玻璃基板作为所述基板时，因为空气的折射系数比玻璃基板的折射系数小，每个凸起可具有这样的结构，即，其中较靠近表面的部分(在锥体的情况下，顶端部分)由具有较低折射系数的材料所形成，以及较靠近每个凸起的基底的部分由具有较高折射系数的材料所形成，使得折射系数从顶端部分至锥体的基底增加。
[0035]可根据形成显示屏幕表面的基板的材料，例如硅、氮、氟、氧化物、氮化物、或氟化物，而适当地选择用于形成抗反射膜的材料。该氧化物可以是二氧化硅(SiO₂)、氧化硼(B₂O₃)、氧化钠(NaO₂)、氧化镁(MgO)、氧化铝(矾土)(Al₂O₃)、氧化钾(K₂O)、氧化钙(CaO)、三氧化二砷(氧化砷)(As₂O₃)、氧化锶(SrO)、氧化锑(Ab₂O₃)、氧化钡(BaO)、铟锡氧化物(ITO)、氧化锌(ZnO)、其中氧化铟混合有氧化锌(ZnO)的铟锌氧化物(IZO)、其中氧化铟混合有二氧化硅(SiO₂)的导电性材料、有机铟、有机锡、含氧化钨的氧化铟、含氧化钨的铟锌氧化物、含氧化钛的氧化铟、含氧化钛的铟锡氧化物、等等。该氮化物可以是氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)等。该氟化物可以是氟化锂(LiF)、氟化钠(NaF)、氧化镁(MgF₂)、氟化钙(CaF₂)、氟化镧(LaF₃)等。该抗反射膜可包含上述的硅、氮、氟、氧化物、氮化物、及氟化物中的一种或多种。可根据基板的成分比例(组成比例)而适当地设置其混合比例。
[0036]可通过溅射法、真空蒸发(evaporation)法、PVD(物理汽相沉积)法、或诸如低压CVD(LPCVD)法或等离子CVD法的CVD(化学汽相沉积)法形成薄膜，且然后，将该薄膜蚀刻为所需的形状，从而形成具有多个凸起的抗反射膜。作为选择地，可使用通过其选择性地形成图案的液滴排放法、通过可转移或绘制图案的印刷法(诸如丝网印刷或胶版印刷的用于形成图案的方法)、诸如旋涂法的涂覆法、浸渍法、滴注法(dispenser method)等。仍作为选择地，可以采用可通过转移技术来形成纳米级的三维结构的刻印技术或纳米刻印技术。刻印法及纳米刻印法是利用其可形成微小的三维结构而无需使用光刻处理的技术。
[0037]将参照图25来说明本发明的具有多个凸起的抗反射膜的抗反射功能。图25示出了具有在显示设备410的显示屏幕之上的相邻的凸起411a、411b、411c、及411d的抗反射膜。外部光412a入射于凸起411c之上。一部分外部光412a透射成为透射光413a，以及其余部分被凸起411c的界面反射而成为反射光412b。然后，反射光412b入射于相邻的凸起411b上。一部分反射光412b透射成为透射光413b，以及其余部分被凸起411b的界面反射而成为反射光412c。反射光412c再次入射于相邻的凸起411c上。一部分反射光412c透射成为透射光413c，以及其余部分被凸起411c的界面反射而成为反射光412d。而且，反射光412d再次入射于相邻的凸起411b上，且一部分反射光412d透射成为透射光413d。
[0038]以此方式，包括本发明的抗反射膜的显示设备在其表面上包括多个凸起。因为每个凸起的界面并非平的，外部光不反射至观看者侧而是反射至另一相邻的凸起。作为选择地，外部光在所述凸起之间传播。入射的外部光部分地透射通过每个凸起，并且被反射的光接着入射在相邻的凸起上。以此方式，由相邻的凸起的界面所反射的外部光将重复入射在所述凸起之间。
[0039]换句话说，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过该抗反射膜的外部光的量。从而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且可消除可视性降低的原因，诸如反射。
[0040]本发明能够提供具有高抗反射功能的高可视性的显示设备，其能够通提供在其表面上具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。因而，可制造更高质量和更高性能的显示设备。
[0041](实施模式2)
该实施模式描述具有能够进一步减少外部光的反射的抗反射功能，用于提供良好可视性目的的显示设备的实例。特别地，该实施模式描述具有无源矩阵结构的显示设备的情况。
[0042]该显示设备包含以第一方向延伸的第一电极层751a、第一电极层751b、及第一电极层751c；电致发光层752，设置其以覆盖第一电极层751a、第一电极层751b、及第一电极层751c；以及以垂直于第一方向的第二方向延伸的第二电极层753a、第二电极层753b、及第二电极层753c(参见图5A及5B)。电致发光层752被设置于第一电极层751a、第一电极层751b、第一电极层751c与第二电极层753a、第二电极层753b、第二电极层753c之间。此外，设置用作保护膜的绝缘层754以覆盖第二电极层753a、第二电极层753b、及第二电极层753c(参见图5A及5B)。注意，当考虑每个相邻的发光元件之间的横向电场的影响时，可将设置在每个发光元件中的电致发光层752分开。
[0043]图5C示出了图5B的变型，其中设置第一电极层791a、第一电极层791b、第一电极层791c，电致发光层792，第二电极层793b，以及作为保护层的绝缘层794。类似于在图5C中的第一电极层791a、第一电极层791b、及第一电极层791c，该第一电极层可具有其中曲率半径连续地改变的锥形形状。可由液滴排放法等形成类似于第一电极层791a、第一电极层791b、及第一电极层791c的形状。当第一电极层具有这种具有曲率的弯曲表面时，则其被堆叠的绝缘层或导电层覆盖是有利的。
[0044]此外，可形成隔离物(绝缘层)以覆盖第一电极层的末端部分。该隔离物(绝缘层)的功能类似于分开发光元件的壁。图6A及6B的每个示出了其中以隔离物(绝缘层)覆盖第一电极层的末端部分的结构。
[0045]在图6A所示的发光元件的一个实例中，形成隔离物(绝缘层)775以具有锥形的形状，覆盖第一电极层771a、第一电极层771b、及第一电极层771c的末端部分。在设置与基板779接触的第一电极层771a、第一电极层771b、及第一电极层771c之上形成隔离物(绝缘层)775，向基板778提供电致发光层772、第二电极层773b及绝缘层774，绝缘层776插入其间。
[0046]在图6B所示的发光元件的一个实例中，隔离物(绝缘层)765具有具备曲率的形状，其中曲率半径连续地改变。设置第一电极层761a、第一电极层761b、第一电极层761c、电致发光层762、第二电极层763b、绝缘层764、及保护层768。
[0047]图4示出了应用了本发明的无源矩阵液晶显示设备。在图4中，基板1700被设有第一像素电极层1701a、1701b、及1701c，且用作定向膜的绝缘层1712面对设有用作定向膜的绝缘层1704、相对电极层1705、用作滤色器的彩色层1706、及偏光板1714的基板1710，液晶层1703插入在其间。
[0048]本发明的一个特点在于：使用在显示设备的显示屏幕表面之上的具有多个凸起的抗反射膜，作为具有防止外部光的反射的抗反射功能的抗反射膜。本发明的抗反射膜的每个凸起优选具有锥体形状，且由每个凸起的基底与侧表面所成的角优选等于或大于84度且小于90度。在此实施模式中，在显示屏幕的观看者侧上的基板778和1710以及基板758、798、和769的表面分别设置有抗反射膜777、1707、757、797、和767。所述抗反射膜777、1707、757、797、和767的每一个是具有多个凸起的抗反射膜，且在此实施模式中，每个凸起具有锥体形状。
[0049]代替椎体形状，每个凸起可具有针状的形状、其顶端被平行于基底的平面所切除的锥体形状(截顶的锥体形状)、具有圆形顶部的穹顶形状等。该抗反射膜能够并非由具有均匀折射系数的材料所形成，而是由折射系数从表面至显示屏幕侧改变的材料所形成。例如，在多个凸起的每个凸起中，较靠近表面的部分是由具有等效于空气的折射系数的材料所形成，以进一步减少凸起表面对通过空气而入射在每个凸起上的外部光的反射。另一方面，较靠近显示屏幕侧上的基板的部分是由折射系数等效于基板的折射系数的材料所形成，以减少由每个凸起与基板间的界面对于在每个凸起内部传播且入射于基板上的外部光的反射。当使用玻璃基板来作为所述基板时，因为空气的折射系数比玻璃基板的折射系数小，每个凸起可具有这样的结构，即，其中较靠近表面的部分(在锥体的情况下，顶端部分)由具有较低折射系数的材料所形成，而较靠近每个凸起的基底的部分由具有较高折射系数的材料所形成，使得折射系数从锥体的顶端部分至基底增加。
[0050]可根据形成显示屏幕表面的基板的材料，例如硅、氮、氟、氧化物、氮化物、或氟化物，而适当地选择用于形成抗反射膜的材料。该氧化物可以是二氧化硅(SiO₂)、氧化硼(B₂O₃)、氧化钠(NaO₂)、氧化镁(MgO)、氧化铝(矾土)(Al₂O₃)、氧化钾(K₂O)、氧化钙(CaO)、三氧化二砷(As₂O₃)(氧化砷)、氧化锶(SrO)、氧化锑(Sb₂O₃)、氧化钡(BaO)、铟锡氧化物(ITO)、氧化锌(ZnO)、其中氧化铟混合氧化锌(ZnO)的铟锌氧化物(IZO)、其中氧化铟混合有二氧化硅(SiO₂)的导电性材料、有机铟、有机锡、含氧化钨的氧化铟、含氧化钨的铟锌氧化物、含氧化钛的氧化铟、含氧化钛的铟锡氧化物等。该氮化物可以是氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)等。该氟化物可以是氟化锂(LiF)、氟化钠(NaF)、氟化镁(MgF₂)、氟化钙(CaF₂)、氟化镧(LaF₃)等。该抗反射膜可包括上述的硅、氮、氟、氧化物、氮化物、及氟化物中的一种或多种。其混合比例可以是根据基板的成分比例(组成比例)而适当地设定的。
[0051]可通过溅射法、真空蒸发法、PVD(物理汽相沉积)法，或诸如低压CVD(LPCVD)法或等离子CVD法的CVD(化学汽相沉积)法形成薄膜，且然后，将该薄膜蚀刻成所需的形状，来形成具有多个凸起的抗反射膜。作为选择地，可使用通过其选择性地形成图案的液滴排放法、通过其可转移或绘制图案的印刷法(诸如丝网印刷或胶版印刷法的用以形成图案的方法)、诸如旋涂法的涂覆法、浸渍法、滴注法等。仍作为选择地，可使用可通过转移技术来形成纳米级三维结构的刻印技术或纳米刻印技术。该刻印法及纳米刻印法是可形成微小的三维结构而无需使用光刻处理的技术。
[0052]包括本发明的抗反射膜的显示设备在其表面上包括多个凸起。因为每个凸起的界面不是平的，外部光不反射至观看者侧而是反射至另一相邻的凸起。作为选择地，外部光在所述凸起之间传播。入射的外部光部分透射通过每个凸起，以及所反射的光然后入射在相邻的凸起上。以此方式，由相邻的凸起的界面所反射的外部光将重复入射在所述凸起之间。
[0053]换句话说，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过该抗反射膜的外部光的量。从而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且可消除可视性降低的原因，诸如反射。
[0054]可使用玻璃基板、石英基板等来作为基板758、769、778、779、798、1700和1710及基板759和799中的每一个。作为选择地，可使用柔性基板。该柔性基板是指能够弯曲的基板，且其实例为由聚碳酸酯、聚芳酯(polyarylate)、聚醚砜(polyethersulfone)等所制成的塑料基板。作为选择地，可使用膜(由聚丙烯、聚酯、乙烯、聚氟乙烯、氯乙烯、聚酰胺等制成)、由蒸发法形成的无机膜等。
[0055]可使用下述材料形成隔离物(绝缘层)765及隔离物(绝缘层)775：诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、或氮氧化铝的无机绝缘材料；丙烯酸、甲基丙烯酸、或其衍生物；诸如聚酰亚胺、芳香聚酰胺、或聚苯并咪唑的耐热高分子化合物；或硅氧烷树脂。作为选择地，可使用树脂材料诸如例如聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛的乙烯树脂、环氧树脂、酚树脂、酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、或聚氨酯树脂(urethane resin)。进一步地，可使用诸如苯并环丁烯(benzocyclobutene)、聚对二甲苯、氟化的芳香醚或聚酰亚胺的有机材料，含水溶性均聚物(homopolymer)和水溶性共聚物的组成材料等。隔离物(绝缘层)765及隔离物(绝缘层)775可由诸如等离子CVD法或热CVD法的汽相生长法，或溅射法所形成。作为选择地，它们可由液滴排放法或印刷法(诸如通过其形成图案的丝网印刷法或胶版印刷法)所形成。而且，也可使用由涂覆法所获得的膜、SOG膜等。
[0056]在由液滴排放法排出组成物而形成导电层、绝缘层等之后，可通过以压力按压而使其表面平坦化从而改善平坦性。作为按压方法，可通过在表面之上移动滚轴形的物体来降低不均匀性，或者可以以平板形的物体垂直地按压表面。可在按压时执行加热步骤。作为选择地，可在以溶剂等软化或融化表面之后以气刀来消除表面不均匀性。作为选择可使用CMP法来抛光该表面。当不均匀性是由液滴排放法所产生的时，可在使表面平坦化时使用此步骤。
[0057]本发明可提供具有高抗反射功能的高可视性的显示设备，其能够通过在其表面上提供具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。因而，可制造更高质量和更高性能的显示设备。
[0058]该实施模式能够与实施模式1自由地结合。
[0059](实施模式3)
该实施模式描述具有能够进一步减少外部光的反射的抗反射功能以提供良好可视性的显示设备的实例。该实施模式描述具有与实施模式2的结构不同的结构的显示设备。特别地，该实施模式描述其中显示设备具有有源矩阵结构的情况。
[0060]图36A示出了显示设备的顶视图，以及图36B示出了沿着线E-F所取的图36A的截面图。虽然在图36A中省略且未显示电致发光层532、第二电极层533、及绝缘层534，但是如图36B中所示的设置其每一个。
[0061]以第一方向延伸的第一布线及以垂直于第一方向的第二方向延伸的第二布线被设置于设置有作为基底膜的绝缘层523的基板520之上。第一布线之一连接至晶体管521的源极电极或漏极电极，以及第二布线之一连接至晶体管521的栅极电极。第一电极层531连接至作为晶体管521的不连接至第一布线的源极电极或漏极电极的布线层525b；且发光元件530是使用第一电极层531、电致发光层532、和第二电极层533的堆叠结构所形成的。隔离物(绝缘层)528被设置于相邻的发光元件之间，且将电致发光层532和第二电极层533堆叠于第一电极层与隔离物(绝缘层)528之上。将用作保护层的绝缘层534和用作密封基板的基板538设置于第二电极层533之上。作为晶体管521，使用反转交错的薄膜晶体管(参看图36A及36B)。从基板524侧提取从发光元件530发出的光。因此，在观看者侧的基板538的表面设置有本发明的具有多个凸起的抗反射膜529。
[0062]在该实施模式中的图36A及36B示出了其中晶体管521是沟道蚀刻的反转交错的(channel-etch inversed-staggered)晶体管的实例。在图36A及36B中，晶体管521包括栅极电极层502、栅极绝缘层526、半导体层504、具有一种导电类型的半导体层503a及503b、及布线层525a和525b，该布线层525a和525b之一用作源极电极层且另一用作漏极电极层。
[0063]可使用以下材料来形成该半导体层：由使用硅烷或锗烷所代表的半导体材料气体的汽相生长法，或溅射法所制造的非晶半导体(在下文中也被称为″AS″)；由通过使用光能或热能而使非晶半导体结晶所形成的多晶半导体；半非晶(也被称为微结晶或微晶体)半导体(下文中也被称为″SAS″)等。
[0064]SAS是具有在非晶结构与结晶结构(包括单晶及多晶)之间的中间结构、且具有就自由能而言稳定的第三状态的半导体，且包括具有近程有序(short-range order)及晶格畸变(lattice distortion)的结晶区域。SAS是由含硅气体的辉光放电分解(等离子CVD)所形成的。SiH₄用作所述含硅气体。作为选择地，可使用Si₂H₆、SiH₂Cl₂、SiHCl₃、SiCl₄、SiF₄等。此外，可混合F₂或GeF₄。可以以H₂，或H₂与He、Ar、Kr及Ne中的一种或多种稀有气体元素，来稀释该含硅气体。通过包含诸如氦、氩、氪或氖的稀有气体进一步促进晶格失真，可获得其稳定性增加的有利的SAS。可通过堆叠由氟基气体所形成的SAS层和由氢基气体所形成的SAS层而形成该半导体层。
[0065]典型的非晶半导体是氢化非晶硅，以及典型的结晶半导体是多晶硅等。多晶硅(多结晶硅)包括：所谓高温多晶硅，其含有在800℃或更高的处理温度形成的多晶硅作为主要成分；以及所谓低温多晶硅，其含有在600℃或更低的处理温度所形成的多晶硅作为主要成分；以及通过添加可促进结晶的元素等所结晶的多晶硅。如上所述，自然地可使用半非晶半导体或在部分半导体层中包括结晶相的半导体。
[0066]在其中使用结晶半导体层作为所述半导体层的情况中，可通过使用激光结晶法、热结晶法、使用可促进结晶的诸如镍的元素的热结晶法等方法制造该结晶半导体层。作为SAS的微晶半导体可以通过激光照射而结晶化的，以改善结晶度。在其中并不引入促进结晶的元素的情况中，在以激光照射非晶硅层之前，通过在氮气氛中以500℃的温度来加热非晶硅层一小时释放氢直至包含在非晶硅膜中的氢的浓度变成1×10²⁰原子/立方厘米或更少。这是因为当以激光来照射时，含有大量氢的非晶硅层会被损坏。可使用加热炉、激光照射、以从灯发射的光照射(也被称为灯退火)等方法执行用于结晶的热处堙。加热方法的实例是RTA方法，诸如GRTA(气体快速热退火)法或LRTA(灯快速热退火法)。GRTA是使用高温气体来执行热处理的方法，而LRTA是由灯光来执行热处理的方法。
[0067]在使非晶半导体层结晶以形成结晶半导体层的结晶化步骤中，可通过将促进结晶的元素(也被称为催化剂元素，或金属元素)添加到非晶半导体层且执行热处理(在550℃至750℃，3分钟至24小时)来执行结晶化。作为促进结晶的元素，可使用铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、及金(Au)。
[0068]可使用任意方法来引入金属元素至非晶半导体层中，只要该方法能使金属元素存在于该非晶半导体层的表面上或该非晶半导体层之内。例如，可使用溅射法、CVD法、等离子处理法(包括等离子CVD法)、吸附法、或其中应用金属盐溶液的方法。其中，使用溶液的方法是简单和容易的，且就易于控制金属元素的浓度而言是有利的。优选的，通过在氧环境中以UV光照射、热氧化法、利用包含羟基游离基(hydroxyl radical)的臭氧水或过氧化氢的处理等方法，形成氧化物膜，来改善非晶半导体层的表面的可浸润性，以使水溶液散布于非晶半导体层的整个表面之上。
[0069]为了从结晶半导体层除去促进结晶的元素或减少该元素，形成含有杂质元素的半导体层与结晶半导体层接触，其用作吸除器(gettering sink)。该杂质元素可以是赋予n型导电性的杂质元素、赋予p型导电性的杂质元素、稀有气体元素等。例如，可使用磷(P)、氮(N)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、硼(B)、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、及氙(Xe)中的一种或多种元素。形成含有稀有气体元素的半导体层与含有促进结晶的元素的结晶半导体层接触，且执行热处理(在550℃至750℃，3分钟至24小时)。在结晶半导体层中的促进结晶的元素将移动到含有稀有气体元素的半导体层中；从而，除去或减少该结晶半导体中的促进结晶的元素。然后，除去用作吸除器的含有稀有气体元素的半导体层。
[0070]可通过相对地移动激光束和半导体层而执行激光照射。在激光照射中，也可形成标志以便以高准确性地重迭光束，或控制激光照射的开始位置或结束位置。可以与形成非晶半导体膜的形成同时地在基板之上形成该标志。
[0071]在使用激光照射的情况中，可使用连续波激光束(CW激光束)或脉冲式激光束。可应用的激光束为从以下激光器中的一种或多种发出的激光束：气体激光器，诸如Ar激光器、Kr激光器、或准分子激光器；使用向其添加了Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm及Ta中的一种或多种作为掺杂物的单晶YAG、YVO₄、镁橄榄石(Mg₂SiO₄)、YAlO₃、或GdVO₄、或多晶(陶瓷)YAG、Y₂O₃、YVO₄、YAlO₃、或GdVO₄作为媒介的激光器；玻璃激光器；红宝石激光器；紫翠玉(alexandrite)激光器；Ti：蓝宝石激光器；铜蒸汽激光器；及金蒸汽激光器。可通过以上述激光束的基波或其基波的二次谐波至四次谐波来照射来获得具有大的晶粒直径的晶体。例如，可使用Nd：YVO₄激光器(基波：1064纳米(nm))的二次谐波(532纳米)或三次谐波(355纳米)。该激光器可发出CW激光束或脉冲式激光束。当激光器发出CW激光束时，激光的功率密度需要为大约0.1MW/cm²至100MW/cm²(优选，0.1MW/cm²至10MW/cm²)。将扫描速率设置为大约10cm/sec至2000cm/sec用于照射。
[0072]注意，使用向其添加了Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm及Ta中的一种或多种作为掺杂物的单晶YAG、YVO₄、镁橄榄石(Mg₂SiO₄)、YAlO₃、或GdVO₄、或多晶(陶瓷)YAG、Y₂O₃、YVO₄、YAlO₃、或GdVO₄作为媒介的激光器；Ar离子激光器；或Ti：蓝宝石激光器可以是CW激光器。作为选择地，可通过执行Q开关操作、模式锁定等，以10MHz或更高的重复速率使其脉冲产生。当以10MHz或更高的重复速率脉冲产生激光束时，在由前激光束所熔化之后且在固化之前以脉波式激光束来照射半导体层。因此，不同于使用具有低重复速率的脉波式激光束的情况，在固相与液相之间的界面可在半导体层中连续地移动，使得可获得在扫描方向中连续生长的晶粒。
[0073]当使用陶瓷(多晶)作为该媒介时，可将该媒介在短时间中低成本地形成为所需的形状。在使用单晶的情况中，通常使用具有数毫米直径及数十毫米长度的柱状媒介。然而，在使用陶瓷的情况中，可形成较大的媒介。
[0074]在单晶或多晶中，无法较大地改变媒介中直接对发光有贡献的诸如Nd或Yb的掺杂物的浓度。因此，对于通过增加浓度来改善激光输出存在某种程度的限制。然而，与使用单晶的情况相比，在使用陶瓷的情况中，可显著地增加媒介的大小，且因此，可实现输出的显著的改善。
[0075]此外，在使用陶瓷的情况中，可易于形成具有平行六面体形状或矩形立体形状(solid shape)的媒介。当使用具有此形状的媒介且所发出的光以锯齿状在媒介内部传播时，则可扩展发出的光的路径。因此，可极大地放大光且可以高输出地发出光。此外，因为从具有此形状的媒介所发出的激光束在发射时具有四边形形状的截面，所以在被成形为线性光束时相对于圆形光束具有优点。通过使用光学系统来成形如上述发出的激光束，可易于获得在较短侧具有1毫米或以下的长度以及在较长侧具有数毫米至数米的长度的激光束。进一步地，通过以受激发的光来均匀照射媒介，线性光束在长侧方向中具有均匀的能量分布。此外，优选激光束以入射角度θ(0°<θ<90°)来照射半导体层，因为可防止激光干扰。
[0076]通过以此线性光束来照射半导体层，可使该半导体层的整个表面更均匀地退火。当对于线性光束的两端需要均匀的退火时，需要在两端提供狭缝从而对于光屏蔽其中能量衰减了的部分等的装置。
[0077]当使用如上述获得的具有均匀强度的线性光束用于使半导体层退火，且使用此半导体层来制造显示设备时，该显示设备具有令人满意且均匀的特性。
[0078]可在惰性气体气氛中执行该激光照射，例如在稀有气体或氮气中。这可抑制由于激光照射的半导体层的表面粗糙度以及由于界面状态密度的变化引起的阈值的变化。
[0079]可通过热处理及激光照射的组合，或若干次的单独的热处理或激光照射而使该非晶半导体层结晶。
[0080]可通过溅射法、蒸发法、CVD法等方法形成栅极电极层。可使用诸如钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)、或钕(Nd)的元素，或包含该元素作为其主要成分的合金或复合物材料而形成该栅极电极层。作为选择地，可使用由掺杂有诸如磷的杂质元素的多晶硅膜所代表的半导体膜，或AgPdCu合金，形成该栅极电极层。该栅极电极层可以是单层或叠层。
[0081]虽然在此实施模式中以锥形的形状形成栅极电极层，但本发明并不限于此。该栅极电极层可具有堆叠的结构，其中仅一层具有锥形的形状，而其它层可具有通过各向异性蚀刻的垂直侧。所堆叠的栅极电极层可具有不同的锥角或相同的锥角。当该栅极电极层具有锥形形状时，可通过在其上堆叠膜来改善其覆盖性，且可减少缺陷。从而，改善可靠性。
[0082]可通过由PVD法、CVD法、蒸发法等方法形成导电膜，且接着将该导电膜蚀刻为所需的形状，来形成源极电极层或漏极电极层。作为选择地，可由液滴排放法、印刷法、滴注法、电镀法等方法将导电层选择性地形成于所需的位置。又作为选择地，可使用回流法或镶嵌法。该源极电极层或漏极电极层是使用诸如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、或Ba的金属，或其合金或金属氮化物而形成的。作为选择地，可使用其堆叠结构。
[0083]可使用下述材料形成绝缘层523、526、527及534：诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、或氮氧化铝的无机绝缘材料；丙烯酸、甲基丙烯酸、或其衍生物；诸如聚酰亚胺、芳香聚酰胺、或聚苯并咪唑的耐热高分子化合物；或硅氧烷树脂。作为选择地，可使用树脂材料，诸如：例如聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛的乙烯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、或聚氨酯树脂。此外，可使用诸如苯并环丁烯、聚对二甲苯、氟化芳香醚、或聚酰亚胺的有机材料，包含水溶性均聚物和水溶性共聚物的组合物材料等。可由诸如等离子CVD法或热CVD法的汽相生长法，或溅射法，形成绝缘层523、526、527和534。作为选择地，它们可由液滴排放法或印刷法(诸如通过其可形成图案的丝网印刷法或胶版印刷法)所形成。此外，也可使用由涂覆法所获得的膜、SOG膜等。
[0084]在通过液滴排放法排出合成物而形成导电层、绝缘层等之后，可通过以压力按压来使其表面平坦化而改善平坦性。作为按压方法，可通过在表面之上移动滚轴形的物体来降低不均匀性，或可以平板形的物体来垂直地按压表面。可在按压时执行加热步骤。作为选择地，可在以溶剂等来软化或融化表面之后以空气刀来消除表面的不均匀性。作为选择，可使用CMP法来抛光该表面。当不均匀性是由液滴排放法所产生的时，在使表面平坦化时可采用此步骤的。
[0085]不限于此实施模式，薄膜晶体管可具有其中形成单沟道形成区的单栅极结构、其中形成两个沟道形成区的双栅极结构、或其中形成三个沟道形成区的三栅极结构。此外，在外围驱动器电路区中的薄膜晶体管也可具有单栅极结构、双栅极结构、或三栅极结构。
[0086]注意，不限于此实施模式中所述的薄膜晶体管的制造方法，本发明可用于顶部栅极结构(诸如交错结构或共平面结构)，底部栅极结构(诸如反转的共平面结构)，双栅极结构(包括设置于沟道区上方及下方的两个栅极电极层，且每个栅极电极层具有插入于其间的栅极绝缘膜)，或其他结构。
[0087]图7A及7B的每个示出了应用了本发明的有源矩阵液晶显示设备。在图7A及7B的每一个中，设置有具有多栅极结构的晶体管551、像素电极层560、和用作定向膜的绝缘层561的基板550面对设置有用作定向膜的绝缘层563、用作相对电极层的导电层564、用作滤色器的彩色层565、和偏光器(也称为偏光板)556的基板568，且液晶层562插在之间。在观看者侧的基板568的表面设置有本发明的具有多个凸起的抗反射膜567。
[0088]图7A的显示设备是其中将抗反射膜567设置于基板568的外侧，以及将偏光器556、彩色层565及导电层564顺序地设置于内侧的实例。然而，偏光器569可被设置于基板568的外侧(在观看者侧)上，如图7B中所示，且在该情况中，抗反射膜567可被设置于偏光器569的表面之上。而且，偏光器和彩色层的堆叠结构也不限于图7A的结构，而是可依据偏光器和彩色层的材料或制造工艺的条件来适当地决定。
[0089]图13示出了应用了本发明的有源矩阵电子纸。虽然图13示出了有源矩阵类型，但本发明也可应用于无源矩阵类型。
[0090]虽然图7A及7B的每个示出了液晶显示元件作为显示元件的实例，但也可使用利用扭转球(twisting ball)显示系统的显示设备。该扭转球显示系统是其中通过下列步骤来执行显示的方法：在第一电极层与第二电极层之间排列球形粒子，其中所述球形粒子的每个被分开地以黑色和白色来着色，以及在第一电极层与第二电极层之间产生电位差，以便控制所述球形粒子的方向。
[0091]晶体管581是反转的共平面薄膜晶体管，其包括栅极电极层582，栅极绝缘层584，导电层585a和585b，以及半导体层586。此外，布线层585b通过形成于绝缘膜598中的开口而电连接至第一电极层587a和587b。在第一电极层587a和587b与第二电极层588之间，设置球形颗粒589，其中每个球形颗粒包括黑色区590a和白色区590b，以及在黑色区590a及白色区590b周围的填充有液体的空腔594。球形颗粒589周围的空间填充有诸如树脂的填充物595(参看图13)。在观看者侧的基板596的表面设置有本发明的具有多个凸起的抗反射膜597。
[0092]也可使用电泳元件，而不使用扭转球。使用具有大约10微米至20微米直径的微封装(microcapsule)，其中封装有透明液体以及正电荷白色微粒和负电荷黑色微粒。在设置于第一电极层与第二电极层之间的微封装中，当通过第一电极层及第二电极层施加电场时，白色微粒及黑色微粒会迁移至彼此的相对侧，使得可显示白色或黑色。使用此原理的显示元件是电泳显示元件，且通常被称为电子纸。该电泳显示元件具有比液晶显示元件更高的反射比，且因此，无需辅助光，消耗较少功率，以及可在暗处识别显示部分。甚至当不提供电力至该显示部分时，也可维持已经显示的图像。因此，即使具有显示功能的半导体装置远离电波的来源时，也可存储显示的图像。
[0093]该晶体管可具有任意结构，只要该晶体管可用作开关元件。可以使用多种半导体，例如非晶半导体、结晶半导体、多晶半导体、和微晶半导体，来形成该半导体层，或者可以使用有机化合物形成有机晶体管。
[0094]本发明的一个特点在于：在显示设备的显示屏幕表面之上使用具有多个凸起的抗反射膜，以作为具有防止外部光的反射的抗反射功能的抗反射膜。本发明的抗反射膜的每个凸起优选具有锥体形状，且由每个凸起的基底与侧表面所成的角优选等于或大于84度且小于90度。在此实施模式中，显示屏幕的观看者侧上的基板538、568和596的表面分别设置有抗反射膜529、567和597。在此实施模式中，所述抗反射膜529、567和597的每一个是具有多个凸起的抗反射膜，且每个凸起具有锥体形状。
[0095]代替椎体形状，每个凸起可具有针状的形状、具有其顶端被平行于基底的平面切除的锥体形状(截顶的锥体形状)、具有圆形顶部的穹顶形状等形状。该抗反射膜可以不是由具有均匀折射系数的材料所形成，而是由折射系数从表面至显示屏幕侧改变的材料所形成。例如，在多个凸起的每个凸起中，较靠近表面的部分是由具有等效于空气的折射系数的材料所形成的，以进一步降低由该凸起表面对通过空气而入射在每个凸起上的外部光的反射。另一方面，较靠近显示屏幕上的基板的部分是由其折射系数等效于基板的折射系数的材料所形成的，以降低由每个凸起与基板间的界面对在每个凸起内部传播且入射在基板上的外部光的反射。当使用玻璃基板作为该基板时，因为空气的折射系数比玻璃基板的折射系数小，所以每个凸起可具有这样的结构，即，其中较靠近表面的部分(在锥体的情况下，顶端部分)由具有较低折射系数的材料形成，而较靠近每个凸起的基底的部分由具有较高折射系数的材料形成，使得折射系数从顶端部分至锥体的基底增加。
[0096]可根据形成显示屏幕表面的基板的材料，例如硅、氮、氟、氧化物、氮化物、或氟化物，而适当地选择用于形成抗反射膜的材料。该氧化物可以是氧化硅(SiO₂)、氧化硼(B₂O₃)、氧化钠(NaO₂)、氧化镁(MgO)、氧化铝(矾土)(Al₂O₃)、氧化钾(K₂O)、氧化钙(CaO)、三氧化二砷(As₂O₃)(氧化砷)、氧化锶(SrO)、氧化锑(Sb₂O₃)、氧化钡(BaO)、铟锡氧化物(ITO)、氧化锌(ZnO)、其中氧化铟混合有氧化锌(ZnO)的铟锌氧化物(IZO)、、其中氧化铟混合有氧化硅(SiO₂)的导电性材料、有机铟、有机锡、含氧化钨的氧化铟、含氧化钨的铟锌氧化物、含氧化钛的氧化铟、含氧化钛的铟锡氧化物等。该氮化物可以是氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)等。该氟化物可以是氟化锂(LiF)、氟化钠(NaF)、氟化镁(MgF₂)、氟化钙(CaF₂)、氟化镧(LaF₃)等。该抗反射膜可包括上述的硅、氮、氟、氧化物、氮化物及氟化物中的一种或多种。其混合比例可根据基板的成分比例(组成比例)而适当地设定。
[0097]可通过由溅射法、真空蒸发法、PVD(物理汽相沉积)法，或诸如低压CVD(LPCVD)法或等离子CVD法的CVD(化学汽相沉积)法形成薄膜，且然后，将该薄膜蚀刻成所需的形状，来形成具有多个凸起的抗反射膜。作为选择地，可使用通过其选择性地形成图案的液滴排放法、通过其可转移或绘制图案的印刷法(诸如丝网印刷法或胶版印刷法的用于形成图案的方法)、诸如旋涂法的涂覆法、浸渍法、滴注法等方法。又作为选择地，可使用可通过转移技术来形成纳米级的三维结构的刻印技术或纳米刻印技术。该刻印法及纳米刻印法是通过其可形成微小的三维结构而无需使用光刻处理的技术。
[0098]包括本发明的抗反射膜的显示设备包括在其表面上的多个凸起。因为每个凸起的界面并非是平的，因此外部光并非反射至观看者侧而是反射至另一相邻的凸起。作为选择地，外部光在所述凸起之间传播。入射的外部光部分地透射通过每个凸起，并且反射的光接着入射在相邻的凸起上。以此方式，被相邻的凸起的界面所反射的外部光将重复在所述凸起之间入射。
[0099]换句话说，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过该抗反射膜的外部光的量。从而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且可消除可视性降低的原因诸如反射。
[0100]本发明可提供具有高度抗反射功能的高可视性的显示设备，其可通过设置在其表面上具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。因而，可制造更高质量和更高性能的显示设备。
[0101]此实施模式可自由地与实施模式1结合。
[0102](实施模式4)
该实施模式描述具有能够进一步减少外部光的反射的抗反射功能以提供良好可视性的显示设备的实例。特别地，此实施例描述使用液晶显示元件来作为显示元件的液晶显示设备。
[0103]图8A是具有抗反射膜的液晶显示设备的顶视图，以及图8B是图8A的沿着线C-D的截面图。在图8A的顶视图中，省略抗反射膜。
[0104]如图8A所示，像素区606、作为扫描线驱动器电路的驱动器电路区608a、及作为扫描线驱动器区的驱动器电路区608b被以密封剂692密封于基板600与相对的基板695之间。作为使用驱动器IC所形成的信号线驱动器电路的驱动器电路区607被设置于基板600之上。在像素区606中，设置有晶体管622和电容器623；且在驱动器电路区608b中，设置有包括晶体管620和晶体管621的驱动器电路。类似于上述实施模式中的绝缘基板可用作基板600。虽然考虑由合成树脂所制成的基板通常具有比其他基板低的可允许温度限制，但可通过在使用高耐热基板的制造处理之后的转移而使用该基板。
[0105]在像素区606中，用作开关元件的晶体管622被设置在基板600之上，且基底膜604a和基底膜604b插入其间。在此实施模式中，晶体管622为多栅极薄膜晶体管(TFT)，其包括半导体层、栅极绝缘层、栅极电极层、及源极电极层和漏极电极层，其中该半导体层包括用作源极区和漏极区的杂质区，且该栅极电极层具有两层的堆叠结构。源极电极层或漏极电极层与半导体层的杂质区和像素电极层630接触且电连接。可通过许多方法制造薄膜晶体管。例如，使用结晶半导体膜来作为有源层。将栅极电极设置在结晶半导体膜之上，且栅极绝缘膜插入于其间。可使用栅极电极来添加杂质元素至该有源层。通过以此方式来使用栅极电极添加杂质元素，无需形成用于杂质元素的添加的掩模。栅极电极可具有单层结构或堆叠结构。可通过控制其浓度将该杂质区形成为高浓度杂质区和低浓度杂质区。此方式中的具有低浓度杂质区的薄膜晶体管被称为LDD(轻掺杂漏极)结构。可形成该低浓度杂质区由栅极电极交叠，且此薄膜晶体管被称为GOLD(栅极交叠的LDD)结构。通过在杂质区中使用磷(P)而形成该薄膜晶体管以具有n型极性。在p型极性的情况中，可添加硼(B)等。然后，形成绝缘膜611和绝缘膜612来覆盖栅极电极等。可由混合于绝缘膜611(及绝缘膜612)中的氢元素来终止结晶半导体膜的悬挂键。
[0106]为了进一步改善平坦性，可形成绝缘膜615和绝缘膜616作为层间绝缘膜。可使用有机材料、无机材料、或其堆叠结构形成该绝缘膜615和绝缘膜616。例如，绝缘膜615和绝缘膜616可由选择自包括无机绝缘材料的物质的材料形成，例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化氮化硅、氮化铝、氮氧化铝、氮含量比氧含量高的氧化氮化铝、氧化铝、类钻石的碳(DLC)、聚硅氮烷、含氮的碳(CN)、PSG(磷硅酸盐玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)、及矾土。作为选择地，可使用有机绝缘材料；有机材料可以是光敏的或非光敏的；且可使用聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰胺亚胺(polyimide amide)、抗蚀剂(resist)、苯并环丁烯、硅氧烷树脂等。注意，硅氧烷树脂对应于具有Si-O-Si键的树脂，硅氧烷具有由硅(Si)和氧(O)的键所形成的骨架结构。作为取代基，使用至少含有氢的有机基团(例如，烷基或芳香烃)。可使用氟基来作为取代基。作为选择地，可使用至少含有氢的有机基团以及氟代基(fluoro group)来作为取代基。
[0107]通过使用结晶半导体膜，可将像素区及驱动器电路区形成于相同基板之上。在该情况中，可同时地形成像素区中的晶体管和驱动器电路区608b中的晶体管。用于驱动电路区608b中的晶体管构成CMOS电路的一部分。虽然包括于CMOS电路中的薄膜晶体管具有GOLD结构，但其也可具有类似于晶体管622的LDD结构。
[0108]不限于该实施模式，像素区的薄膜晶体管可具有其中形成单沟道形成区的单栅极结构，其中形成两个沟道形成区的双栅极结构，或其中形成三个沟道形成区的三栅极结构。此外，外围驱动器电路区的薄膜晶体管也可具有单栅极结构、双栅极结构、或三栅极结构。
[0109]注意，不限于该实施模式中所述的薄膜晶体管的制造方法，本发明可用于顶部栅极结构(诸如交错结构)，底部栅极结构(诸如反转的交错结构)，双栅极结构(包括设置于沟道区之上及之下的两个栅极电极层，且每个栅极电极层具有插入于其间的栅极绝缘膜)，或其他结构。
[0110]接着，由印刷法或液滴排放法来形成被称为定向膜的绝缘层631以覆盖像素电极层630和绝缘膜616。注意，可通过使用丝网印刷法或胶版印刷法形成绝缘层631。之后，执行摩擦(rubbing)处理。当液晶的模式为，例如，VA模式时，则无需执行摩擦处理。用作定向膜的绝缘层633类似于绝缘层631。然后，通过液滴排放法来在像素区的外围区域中形成密封剂692。
[0111]之后，设置有用作定向膜的绝缘层633、用作相对电极的导电层634、用作滤色器的彩色层635、偏光器641(也被称为偏光板)、和抗反射膜642的相对基板695，被附到作为TFT基板的基板600，且间隔物637插入于其间，并将液晶层632设置于其间的间隙中。因为该实施模式的液晶显示设备为透射型，因此将偏光器(偏光板)643设置于基板600的与具有元件的侧相对的一侧。可使用粘附层将该偏光器设置于该基板之上。密封剂可与填充剂混合，且进一步地，相对电极695可设置有屏蔽膜(黑色矩阵)等。注意，当液晶显示设备执行全彩显示时，可由显现红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的材料形成该滤色片等。当执行单色显示时，可省略该彩色层，或由显现至少一种颜色的材料形成该彩色层。
[0112]图8A及8B中的显示设备是其中将抗反射膜642设置于相对基板695的外侧，且偏光器641、彩色层635、和导电层634被顺序地设置于内侧的实例。然而，偏光器可被设置于基板695的外侧(观看者侧)，且在该情况中，抗反射膜可被设置于偏光器(偏光板)的表面上。而且，偏光器和彩色层的堆叠结构也不限于图8A及8B，而是可依据该偏光器和彩色层的材料或制造工艺的条件来适当地决定。
[0113]注意，在其中布置RGB的发光二极管(LED)等作为背光，并且采用其中通过时分执行彩色显示的连续加性彩色混合方法(场顺序方法)的一些情况中，并不提供滤色器。优选的，设置黑色矩阵以便交叠晶体管及CMOS电路，以减少由于晶体管和CMOS电路的布线所造成的外部光的反射。注意，可设置黑色矩阵以与电容器交叠。这是因为可防止形成电容器的金属膜的反射。
[0114]在将包括元件的基板600附着至相对基板695之后，可由滴注法(液滴法)或利用毛细管现象来注入液晶的注入法形成液晶层。当使用难以应用注入法的大尺寸的基板时，优选使用液滴法。
[0115]虽然可以以喷射每个都具有数微米大小的粒子的方式设置间隔物，但在此实施模式中通过其中在基板的整个表面上形成树脂膜然后蚀刻的方法形成间隔物。由旋涂器施加该间隔物的材料，然后使其经受曝光及显影以形成预定图案。而且，在清洁烘箱等中在150℃至200℃加热该材料以使其硬化。如此制造的间隔物根据曝光及显影的条件可具有各种形状。优选的，间隔物具有具备扁平顶部的柱状形状，使得当附着相对基板时，可确保液晶显示设备的机械强度。该形状可以是锥体、金字塔形等，且在形状上没有特定的限制。
[0116]随后，通过各向异性导电层696，向电连接至像素部分的端子电极层678提供FPC 694，该FPC 694是用于连接的布线板。该FPC 694用于传送外部信号或电位。通过上述步骤，可制造出具有显示功能的液晶显示设备。
[0117]包括于晶体管中的布线与栅极电极层，像素电极层630，及作为相对电极层的导电层634，可以是使用从以下材料选择的材料形成的：铟锡氧化物(ITO)，其中氧化铟混合有氧化锌(ZnO)的铟锌氧化物(IZO)，其中氧化铟混合有氧化硅(SiO₂)的导电性材料，有机铟，有机锡，含氧化钨的氧化铟，含氧化钨的铟锌氧化物，含氧化钛的氧化铟，或含氧化钛的铟锡氧化物；金属，例如钨(W)、钼(Mo)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)、铂(Pt)、铝(Al)、铜(Cu)、或银(Ag)，其合金，或其金属氮化物。
[0118]可以堆叠偏光板和液晶层且将延迟板插入于其间。
[0119]本发明的一个特点在于，在显示设备的显示屏幕表面之上使用具有多个凸起的抗反射膜，作为具有防止外部光的反射的抗反射功能的抗反射膜。本发明的抗反射膜的每个凸起优选具有锥体形状，且由每个凸起的基底与侧表面所成的角优选等于或大于84度且小于90度。在此实施模式中，显示屏幕的观看者侧上的相对基板695的表面设置有抗反射膜642。在此实施模式中，该抗反射膜642是具有多个凸起的抗反射膜，且每个凸起具有锥体形状。
[0120]代替椎体形状，每个凸起可具有针状形状、其顶端被平行于基底的平面所切除的锥体形状(截顶的锥体形状)、具有圆形顶部的穹顶形状等。该抗反射膜可以不是由具有均匀折射系数的材料所形成，而是由折射系数从表面至显示屏幕侧改变的材料所形成。例如，在多个凸起的每个凸起中，较靠近表面的部分是由折射系数等效于空气的折射系数的材料所形成的，以进一步减少凸起的表面对通过空气而入射在每个凸起上的外部光的反射。另一方面，较靠近显示屏幕侧上的基板侧的部分是由折射系数等效于基板的折射系数的材料所形成的，以减少每个凸起与基板间的界面来对在每个凸起内部传播且入射于基板上的外部光的反射。当使用玻璃基板来作为所述基板时，因为空气的折射系数比玻璃基板的折射系数小，所以每个凸起可具有这样的结构，即，其中较靠近表面的部分(在锥体的情况下，顶端部分)是由具有较低折射系数的材料所形成的，而较靠近每个凸起的基底的部分是由具有较高折射系数的材料所形成的，使得折射系数从锥体的顶端部分至基底增加。
[0121]包括本发明的抗反射膜的显示设备在其表面上包括多个凸起。因为每个凸起的界面不是平的，外部光不反射至观看者侧而是反射至另一相邻的凸起。作为选择地，外部光在所述凸起之间传播。入射的外部光部分地透射通过每个凸起，而反射的光接着入射在相邻的凸起上。以此方式，由相邻的凸起的界面所反射的外部光将重复在所述凸起之间的入射。
[0122]换句话说，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过该抗反射膜的外部光的量。从而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且可消除可视性降低的原因诸如反射。
[0123]本发明可提供具有高度抗反射功能的高可视性的显示设备，其通过提供在其表面上具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。因而，可制造更高质量和更高性能的显示设备。
[0124]此实施模式可自由地与实施模式1结合。
[0125](实施模式5)
该实施模式描述具有能够进一步减少外部光的反射的抗反射功能以提供良好可视性的显示设备的实例。特别地，该实施模式描述使用发光元件来作为显示元件的发光显示设备。将参照图9A及9B以及图12来详细地描述该实施模式中的显示设备的制造方法。
[0126]作为基底膜，通过溅射法、PVD(物理汽相沉积)法、诸如低压CVD(LPCVD)法或等离子CVD法的CVD(化学汽相沉积法)等方法，使用具有10纳米至200纳米(优选，50纳米至150纳米)的厚度的氧化氮化硅膜，在具有绝缘表面的基板100之上形成基底膜101a，以及使用具有50纳米至200纳米(优选，100纳米至150纳米)的厚度的氮氧化硅膜在基底膜101a之上形成基底膜101b。作为选择地，可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、或其衍生物；诸如聚酰亚胺、芳香聚酰胺、或聚苯并咪唑的耐热高分子化合物；或硅氧烷树脂。作为选择地，可使用树脂材料，诸如，例如聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛的乙烯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、或聚氨酯树脂。进一步地，可使用诸如苯并环丁烯、聚对二甲苯、氟化芳香醚、或聚酰亚胺的有机材料，含有水溶性均聚物和水溶性共聚物的合成物材料等。此外，可使用噁唑(oxazole)树脂，且例如可使用光固化的聚苯并噁唑等。
[0127]还可使用液滴排放法、印刷法(诸如丝网印刷法或胶版印刷法的用于形成图案的方法)、诸如旋涂法的涂覆法、浸渍法、滴注法、滴注等方法。在此实施模式中，基底膜101a及101b由等离子CVD法所形成。作为基板100，可使用在表面上设置有绝缘膜的玻璃基板、石英基板、硅基板、金属基板、或不锈钢基板。此外，可使用具有足以经受此实施模式的处理温度的耐热的塑料基板，或可使用类柔性膜的基板。作为塑料基板，可使用由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、或PES(聚醚砜)制成的基板；以及作为柔性基板，可使用由诸如丙烯酸的合成树脂制成的基板。因为在此实施模式中所制造的显示设备具有其中通过基板100提取来自发光元件的光的结构，所以基板100需要具有光透射性质。
[0128]可使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化氮化硅等形成基底膜，且其可具有单层结构或二层或更多层的堆叠结构。
[0129]接着，在基底膜之上形成半导体膜。可通过多种方法(诸如溅射法、LPCVD法、或等离子CVD法)中的任意方法形成该半导体膜具有25纳米至200纳米(优选，30纳米至150纳米)的厚度。在此实施模式中，优选使用通过以激光束使非晶半导体膜结晶化所获得的结晶半导体膜。
[0130]可以以微量的杂质元素(硼或磷)来掺杂以此方式获得的半导体膜，以控制薄膜晶体管的阈值电压。可在结晶化步骤之前对于该非晶半导体膜执行该杂质元素的掺杂。当对于非晶半导体膜执行该杂质元素的掺杂时，可由随后的用于结晶化的热处理执行杂质元素的激发。此外，可改善由于掺杂所造成的缺陷等。
[0131]接着，将结晶半导体膜蚀刻为所需的形状以形成半导体层。
[0132]可通过等离子蚀刻(干法蚀刻)或湿法蚀刻执行蚀刻；然而，等离子蚀刻适于大尺寸的基板的处理。作为蚀刻气体，使用诸如CF₄或NF₃的基于氟的气体或诸如Cl₂或BCl₃的基于氯的气体，可适当地添加诸如He或Ar的惰性气体至该蚀刻气体。作为选择地，当使用大气压力放电而执行蚀刻时，可局部地进行放电加工法(electicdischarge machining)；在该情况中，不需要在基板的整个表面上形成掩模层。
[0133]在本发明中，可通过能够选择性地形成图案的方法，诸如液滴排放法，来形成其形成布线层或电极层的导电层，用于形成预定图案的掩模层等。液滴排放(喷射)法(根据其方法，也被称为喷墨法)可以通过选择性地排放(喷射)为了特定目的混合的合成物的液滴而形成预定的图案(导电层或绝缘层的图案)。在此情况中，可对对象区执行用以控制可浸润性或粘性的处理。作为选择地，可使用可转移或绘制图案的方法，诸如印刷法(诸如丝网印刷法或胶版印刷法的用于形成图案的方法)或滴注法。
[0134]在此实施模式中使用的掩模是使用诸如环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、酚醛清漆树脂、三聚氰胺树脂或聚氨酯树脂的树脂材料所形成的。作为选择地，可使用诸如苯并环丁烯、聚对二甲苯、氟化芳香醚、或聚酰亚胺的具有光透射性质的有机材料；由硅氧烷基聚合物等的聚合制成的化合物材料；含有水溶性均聚物和水溶性共聚物的合成物材料等。仍作为选择地，可使用含有光敏剂的商用抗蚀剂材料。例如，可使用正型抗蚀剂或负型抗蚀剂。在使用液滴排放法的情况中，即使当使用上述任意材料时，通过调整溶剂的浓度或添加界面活性剂等来适当地控制表面张力和黏度。
[0135]形成栅极绝缘层107以覆盖半导体层。通过等离子CVD法、溅射法等方法，使用具有10纳米至150纳米的厚度的含硅绝缘膜形成该栅极绝缘层。可使用已知材料，诸如由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、或氧化氮化硅所代表的硅的氧化物材料或氮化物材料，形成该栅极绝缘层，且其可具有单层结构或堆叠结构。该栅极绝缘层可形成为具有氮化硅膜、氧化硅膜、及氮化硅膜的三层结构。作为选择地，可使用单层的氮氧化硅膜或两层的堆叠层。
[0136]接着，在栅极绝缘层107之上形成栅极电极层，可通过溅射法、蒸发法、CVD法等方法形成该栅极电极层。可使用从钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)、及钕(Nd)中选择的元素，或含有上述元素作为其主要成分的合金材料或复合物材料，来形成该栅极电极层。作为选择地，可使用由掺杂有诸如磷的杂质元素的多晶硅膜所代表的半导体膜，或AgPdCu合金，来形成该栅极电极层。该栅极电极层可以是单层或堆叠层。
[0137]虽然在该实施模式中的栅极电极层是以锥形的形状形成的，但本发明不限于此。该栅极电极层可具有堆叠的结构，其中仅一层具有锥形的形状，而其它层可通过各向异性蚀刻具有垂直侧面。堆叠的栅极电极层可具有不同的锥角或相同的锥角，如在此实施模式中那样的。当该栅极电极层具有锥形形状时，改善了其被堆叠于其上的膜的覆盖性，且可减少缺陷。从而，改善了可靠性。
[0138]通过形成栅极电极层时的蚀刻步骤，可蚀刻栅极绝缘层107至一定程度，且可减少其厚度(所谓的膜缩减)。
[0139]将杂质元素添加至半导体层而形成杂质区。可通过控制其浓度来将该杂质区形成为高浓度杂质区及低浓度杂质区。具有低浓度杂质区的薄膜晶体管被称为LDD(轻掺杂漏极)结构。该低浓度杂质区可形成为与栅极电极交叠，且此薄膜晶体管被称为GOLD(栅极交叠的LDD)结构。在杂质区中通过使用磷(P)，形成该薄膜晶体管具有n型极性。在p型极性的情况中，可添加硼(B)等。
[0140]在该实施模式中，其中杂质区与栅极电极层交叠且栅极绝缘层插入于其间的区域被称为Lov区，以及其中杂质区未与栅极电极层交叠且栅极绝缘层插入于其间的区域被称为Loff区。在图9B中，杂质区是由影线和留白所表示，这并非意味着未将杂质元素添加于留白部分。以此方式来表示它们，使得易于识别出：此区域中的杂质元素的浓度分布反映出掩模或掺杂的条件。注意，这也适用于本说明书的其他附图。
[0141]可执行热处理、强光照射、或激光照射以激发杂质元素。在激发的同时，可修复对栅极绝缘层以及栅极绝缘层与半导层之间的界面的等离子损伤。
[0142]接着，形成第一层间绝缘层以覆盖栅极电极层与栅极绝缘层。在该实施模式中，第一层间绝缘层具有绝缘膜167和绝缘膜168的堆叠结构。可使用氮化硅膜、氧化氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化硅膜等，通过溅射法或等离子CVD法形成该绝缘膜167及绝缘膜168，或另一含硅的绝缘膜可用作单层、或者三层或更多层的堆叠结构。
[0143]此外，在300℃至550℃的氮气氛中执行热处理1至12个小时，以使半导体层氢化。优选的，在400℃至500℃执行该步骤。此步骤是以在包含在作为层间绝缘层的绝缘膜167中的氢来终止半导体层的悬挂键的步骤。在该实施模式中，在410℃执行热处理。
[0144]可使用从包括无机绝缘材料的物质选择的材料形成绝缘膜167和绝缘膜168，所述无机绝缘材料例如氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlON)、氧化氮化铝(AlNO)(氮含量比氧含量高)、氧化铝、类钻石的碳(DLC)、含氮的碳(CN)、及聚硅氮烷。作为选择地，可使用含硅氧烷的材料。可使用有机绝缘材料；且作为有机材料，可使用聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰胺亚胺、抗蚀剂、或苯并环丁烯。此外，可使用噁唑树脂，且例如，可使用光固化聚苯并噁唑等。
[0145]接着，使用由抗蚀剂所制成的掩模来在绝缘膜167、绝缘膜168、和栅极绝缘层107中形成接触孔(开口)，以便到达半导体层。形成导电膜以覆盖开口，且蚀刻该导电膜以形成电连接到源极区或漏极区的一部分的源极电极层或漏极电极层。可通过由PVD法、CVD法、蒸发法等方法来形成导电膜，且接着将该导电膜蚀刻为所需的形状，来形成该源极电极层或漏极电极层。可通过液滴排放法、印刷法、滴注法、电镀法等方法而将导电层选择性地形成于预定位置。而且可使用回流法或镶嵌法。该源极电极层或漏极电极层是使用诸如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、或Ba的金属，或其合金或金属氮化物形成的。此外，它可以具有其堆叠的结构。
[0146]通过上述步骤，可制造有源矩阵基板，其包括：在外围驱动器电路区204中的作为在Lov区中具有p型杂质区的p沟道薄膜晶体管的薄膜晶体管285，及作为在Lov区中具有n型杂质区的n沟道薄膜晶体管的薄膜晶体管275；以及在像素区206中的作为在Loff区中具有n型杂质区的多沟道的n沟道薄膜晶体管的薄膜晶体管265，及作为在Lov区中具有p型杂质区的p沟道薄膜晶体管的薄膜晶体管245。
[0147]不限于该实施模式，薄膜晶体管可具有其中形成单沟道形成区的单栅极结构，其中形成两个沟道形成区的双栅极结构，或其中形成三个沟道形成区的三栅极结构。此外，在外围驱动器电路区中的薄膜晶体管也可具有单栅极结构、双栅极结构、或三栅极结构。
[0148]接着，形成绝缘膜181作为第二层间绝缘层。在图9A及9B中，参考符号201表示用于通过划线(scribing)分隔的分隔区；202表示外部端子连接区，其是FPC的附着部分；203，表示布线区，其是外围部分的引线布线区；204，表示外围驱动器电路区；205，表示连接区；以及206，表示像素区。在布线区203中，设置有布线179a及179b；以及在外部端子连接区202中，设置连接至外部端子的端子电极层178。
[0149]可由从包括无机绝缘材料的物质中选择的材料形成绝缘膜181，例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化氮化硅、氮化铝(AlN)、含氮的氧化铝(也称为氮氧化铝)(AlON)，含氧的氮化铝(也被称为氧化氮化铝)(AlNO)，氧化铝、类钻石的碳(DLC)、含氮的碳(CN)、PSG(磷硅酸盐玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)、及矾土。作为选择地，可使用硅氧烷树脂。而且，可使用有机绝缘材料；有机材料可以是光敏或非光敏的；以及可使用聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰胺亚胺、抗蚀剂、苯并环丁烯、聚硅氮烷、或低介电常数(低k)材料。此外，可使用噁唑树脂，且例如可使用光固化聚苯并噁唑等。因为设置用于平坦化的层间绝缘膜需要具有高的耐热、高的绝缘性质、和高的平坦性，因此绝缘膜181优选是通过以旋涂法为代表的涂覆方法所形成的。
[0150]替代地，可通过浸渍法、喷洒涂覆法、刮刀(doctor knife)、滚轴涂覆器、帘幕涂覆器、刀式涂覆器、CVD、蒸发法等方法形成绝缘膜181。可通过液滴排放法形成绝缘膜181。在使用液滴排放法的情况中，可节省材料液体。作为选择地，可使用象类液滴排放法那样的通过其可转移或绘制图案的方法，诸如印刷法(例如丝网印刷法或胶版印刷法的用于形成图案的方法)、滴注法等方法。
[0151]在像素区206中在绝缘膜181中形成微小的开口，即，接触孔。
[0152]接着，形成第一电极层185(也被称为像素电极层)以与源极电极层或漏极电极层接触。该第一电极层185用作阳极或阴极，且可以利用含有从Ti、Ni、W、Cr、Pt、Zn、Sn、In和Mo中选择的元素，或含有上述元素的合金或复合物材料，例如TiN、TiSi_XN_Y、WSi_X、WN_X、WSi_XN_Y、或NbN作为其主要成分的膜，或其堆叠的膜，以100纳米至800纳米的总厚度形成。
[0153]在该实施模式中，显示设备具有其中使用发光元件作为显示元件以及通过第一电极层185提取来自发光元件的光的结构；因此，该第一电极层185具有光透射性质。通过形成透明导电膜且接着将该透明导电膜蚀刻为所需形状而形成该第一电极层185。
[0154]在本发明中，特别的，作为光透射电极层的第一电极层185可以是利用由具有光透射性质的导电性材料所制成的透明导电膜形成的，例如含氧化钨的氧化铟，含氧化钨的铟锌氧化物，含氧化钛的氧化铟，或含氧化钛的铟锡氧化物。不用说，也可使用铟锡氧化物(ITO)，铟锌氧化物(IZO)，添加了氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)等。
[0155]即使在使用诸如金属膜的不具有光透射性质的材料的情况中，通过形成极薄的第一电极层185(优选，大约5纳米至30纳米的厚度)以使得能够透射光，光可透射通过该第一电极层185。可用于第一电极层185的金属薄膜是由钛、钨、镍、金、铂、银、铝、镁、钙、锂、或其合金制成的导电膜。
[0156]可通过蒸发法、溅射法、CVD法、印刷法、滴注法、液滴排放法等方法形成第一电极层185。在该实施模式中，第一电极层185是使用含氧化钨的铟锌氧化物通过溅射法制造的。优选的，该第一电极层185具有100纳米至800纳米的总厚度。
[0157]可通过CMP法，或通过以基于聚乙烯醇的多孔体的清洗，来抛光该第一电极层185，以使得将第一电极层185的表面平坦化。在通过CMP法抛光后，可对该第一电极层185的表面执行紫外线照射、氧等离子处理等处理。
[0158]在形成该第一电极层185之后，可执行热处理。通过该热处理，可释放第一电极层185中所包含的湿气。因此，不会在第一电极层185中引起脱气(degasification)等。即使在第一电极层185之上形成易于由于湿气而恶化的发光材料时，发光材料也不会恶化。从而，可制造高度可靠的显示设备。
[0159]接着，形成绝缘层186(也被称为隔离物、阻挡物等)以覆盖第一电极层185的端部，及源极电极层或漏极电极层。
[0160]可使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化氮化硅等形成绝缘层186，且其可具有单层结构或二层、三层等等的堆叠结构。作为选择地，可使用从包括无机绝缘材料的物质中选择的材料形成该绝缘膜186，例如氮化铝、氧含量比氮含量高的氮氧化铝、氮含量比氧含量高的氧化氮化铝、氧化铝、类钻石的碳(DLC)、含氮的碳、或聚硅氮烷。作为选择地，可使用含硅氧烷的材料。再者，可使用有机绝缘材料；该有机材料可以是光敏或非光敏的；以及可使用聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰胺亚胺(polyimide amide)、抗蚀剂、苯并环丁烯、或聚硅氮烷。此外，可使用噁唑树脂，且例如，可使用光固化聚苯并噁唑等。
[0161]可通过溅射法、PVD(物理汽相沉积)法、CVD(化学汽相沉积)法(例如低压CVD(LPCVD)法或等离子CVD法)、液滴排放法(通过其可选择性地形成图案)、印刷法(通过其可转移或绘制图案，诸如丝网印刷法或胶版印刷法的用以形成图案的方法)、滴注法、涂覆法(诸如旋涂法)、浸渍法等方法形成绝缘层186。
[0162]可通过等离子蚀刻(干法蚀刻)或湿法蚀刻执行蚀刻成所需形状的处理；然而，等离子蚀刻适于处理大尺寸的基板。作为蚀刻气体，使用诸如CF₄或NF₃的基于氟的气或诸如Cl₂或BCl₃的基于氯的气体，可适当地添加诸如He或Ar的惰性气体至该蚀刻气体。作为选择地，当使用大气压力放电而执行蚀刻工艺时，可局部地执行放电加工法，在该情况中，无需在基板的整个表面上形成掩模层。
[0163]在图9A所示的连接区205中，由与第二电极层相同的材料及相同的步骤形成的布线层电连接至由与栅极电极层相同的材料及相同的步骤形成的布线层。
[0164]将电致发光层188形成在第一电极层185之上。注意，虽然图9B仅示出了一个像素，但在该实施模式中，单独地形成对应于R(红色)、G(绿色)、和B(蓝色)的各个电致发光层。
[0165]接着，使用导电膜来在电致发光层188之上形成第二电极层189。对于该第二电极层189，可使用Al、Ag、Li、Ca、其合金、或化合物，所述化合物例如MgAg、MgIn、AlLi、或CaF₂，或氮化钙。因而，形成包括第一电极层185、电致发光层188、及第二电极层189的发光元件190(参看图9B)。
[0166]在图9A及9B所示的此实施模式的显示设备中，从发光元件190发出的光透射通过第一电极层185，且以由图9B中的箭头指示的方向进行提取。
[0167]在该实施模式中，可在第二电极层189之上设置绝缘层作为钝化膜(保护膜)。以此方式，可有效地提供钝化膜来覆盖第二电极层189。可使用单层或叠层的绝缘膜形成该钝化膜，该绝缘膜包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化氮化硅、氮化铝、氮氧化铝、氧化氮化铝(具有的氮的含量比氧的含量高)、氧化铝、类钻石的碳(DLC)、或含氮的碳。作为选择地，可使用硅氧烷树脂形成该钝化膜。
[0168]在该情况中，优选使用提供良好覆盖性的膜作为钝化膜。碳膜，尤其是DLC膜是有效的。可在室温至100℃的范围的温度形成该DLC膜；因此，可在具有低耐热的电致发光层188之上容易地形成该DLC膜。该DLC膜可由等离子CVD法(典型地，RF等离子CVD法，微波CVD法，电子回旋加速器共振(ECR)CVD法，热丝CVD法等方法)，燃烧火焰法，溅射法，离子束蒸发法，激光蒸发法等方法所形成。氢气及基于烃的气体(例如，CH₄，C₂H₂，C₆H₆等)用作用于形成DLC膜的反应气体。该反应气体由辉光放电离子化，且将离子加速以与负自偏压的阴极碰撞；因而，形成DLC膜。可使用C₂H₄气体及N₂气体作为反应气体而形成CN膜。该DLC膜对于氧具有高的阻隔效应，且可抑制电致发光层188的氧化。因此，可防止电致发光层188在随后的密封步骤期间氧化。
[0169]以密封剂192将设置有发光元件190的基板100与密封基板195彼此固定，以密封发光元件(参看图9A及9B)。作为密封剂192，典型地优选使用可见光固化树脂，紫外线固化树脂，或热固化树脂。例如，可使用双酚A(bisphenol-A)液体树脂、双酚A固体树脂、含溴环氧树脂、双酚F树脂、双酚AD树脂、酚醛树脂、甲酚树脂、酚醛清漆树脂、环脂环氧树脂(cycloaliphatic epoxy resin)、Epi-Bis型(环氧氯丙烷-双酚)环氧树脂、甘油酯树脂、甘油胺树脂、杂环环氧树脂、或改性的环氧树脂。注意，可以以填充物193来填充由密封剂所包围的区域，或可通过在氮气氛中密封该区域而包封氮气。因为该实施模式的显示设备为底部发射型，所以该填充物193无需具有光透射性质。然而，在使用其中通过填充物193来提取光的结构的情况中，该填充物193需要具有光透射性质。典型地，可使用可见光固化的、紫外线固化的、或热固化的环氧树脂。通过上述步骤，可完成使用此实施模式的发光元件的具有显示功能的显示设备。作为选择地，可以以液态来滴落该填充物且将其封于显示设备中。当使用诸如干燥剂的具有吸湿性质的物质来作为填充物时，可获得更高的水吸收效应，且可防止元件恶化。
[0170]为了防止元件由于湿气而恶化，将干燥剂设置于EL显示面板中。在此实施模式中，将干燥剂设置于密封基板中所形成的凹部中，以便围绕像素区，使得其不会干扰厚度的减少。进一步地，因为通过在对应于栅极布线层的区域中形成干燥剂而在大的面积中具有吸水功能的干燥剂，所以可获得较高的吸水效应。此外，因为也在并未对光发射做出贡献的栅极布线层之上形成干燥剂，所以可防止光提取效率的降低。
[0171]该实施模式描述其中以玻璃基板来密封发光元件的情况。密封处理是用于保护发光元件免于遭受湿气的处理。因此，可使用以下的任意方法：其中以覆盖材料机械性地密封发光元件的方法，其中以热固化树脂或紫外线固化树脂密封发光元件的方法，以及其中以具有高度阻挡能力的金属氧化物、金属氮化物等的薄膜密封发光元件的方法。作为覆盖材料，可使用玻璃、陶瓷、塑料、或金属。然而，当将光发射至覆盖材料侧时，该覆盖材料需要具有光透射性质。利用诸如热固化树脂或紫外线固化树脂的密封剂将该覆盖材料附到其上形成上述发光元件的基板，并通过以热处理或紫外线照射处理使树脂固化形成密封的空间。而且，在所密封的空间中提供以氧化钡为代表的湿气吸收材料是有效的。该湿气吸收材料可被设置于密封剂上，或隔离物或外围部分上，以便不屏蔽从发光元件发出的光。进一步地，也可用热固树脂或紫外线固化树脂填充在覆盖材料与在其上形成发光元件的基板间的空间。在此情况中，在热固树脂或紫外线固化树脂中添加以氧化钡为代表的湿气吸收材料是有效的。
[0172]图12示出了其中在以此实施模式所制造的图9A及9B的显示设备中，源极电极或漏极电极层通过布线层而连接至第一电极层，以便电连接而不是直接接触的实例。在图12所示的显示设备中，驱动发光元件的薄膜晶体管的源极电极层或漏极电极层通过布线层199电连接至第一电极层395。此外，在图12中，将第一电极层395部分地堆叠于布线层199之上；然而，可首先形成第一电极层395，且然后，可以在第一电极层395上形成布线层199。
[0173]在该实施模式中，通过外部端子连接区202中的各向异性导电层196将FPC 194连接至端子电极层178，以便具有与外部的电连接。而且，如作为显示设备的顶视图的图9A所示的，除了具有信号线驱动器电路的外围驱动器电路区204和外围驱动器电路区209外，以此实施模式制造的显示设备还包括具有扫描线驱动器电路的外围驱动器电路区207和外围驱动器电路区208。
[0174]在该实施模式中，使用了上述电路；然而，本发明不限于此，可通过COG法或TAB法来安装IC芯片以作为外围驱动器电路。此外，可以以任意数目提供栅极线驱动器电路及源极线驱动器电路。
[0175]在本发明的显示设备中，并未特别地限制用于图像显示的驱动方法，且例如，可使用点顺序驱动方法、行顺序驱动方法、区域顺序驱动方法等方法。典型地，使用行顺序驱动方法，且可适当地使用时分灰度级驱动方法或区域灰度级驱动方法。进一步地，输入至显示设备的源极线的视频信号可以是模拟信号或数字信号。可根据视频信号适当地设计驱动器电路等。
[0176]因为图9A及9B以及图12中所示的显示设备每个都具有底部发射结构，通过基板100发出光。因此，观看者侧是在基板100侧上。所以，使用光透射基板来作为基板100，且将抗反射膜177设置在对应于观看者侧的外侧。在此实施模式中，该抗反射膜177在其表面上具有多个凸起，且每个凸起具有锥体形状。
[0177]代替锥体形状，每个凸起可具有针状形状，其顶端被平行于其基底的平面所切除的锥体形状(截顶的锥体形状)，具有圆形顶部的穹顶形状等形状。该抗反射膜可以不是由具有均匀折射系数的材料所形成，而是由折射系数从表面至显示屏幕侧改变的材料所形成。例如，在多个凸起的每个凸起中，较靠近于表面的部分是由具有等效于空气的折射系数的材料所形成的，以进一步减少凸起的表面对通过空气而入射在每个凸起上的外部光的反射。另一方面，较靠近于显示屏幕侧上的基板的部分是由折射系数等效于基板的折射系数的材料所形成的，以减少每个凸起与基板间的界面对在每个凸起内部传播且入射于基板上的外部光的反射。当使用玻璃基板作为基板时，因为空气的折射系数比玻璃基板的折射系数小，所以每个凸起具有这样的结构，即，较靠近于表面的部分(在锥体情况下，顶端部分)是由具有较低折射系数的材料所形成的，而较靠近于每个凸起的基底的部分是由具有较高折射系数的材料所形成的，使得折射系数从顶端部分至锥体的基底部分增加。
[0178]包括本发明的抗反射膜的显示设备在其表面上包括多个凸起。因为每个凸起的界面并非平的，外部光被反射至另一相邻的凸起而非观看者侧。作为选择地，外部光在所述凸起之间传播。入射的外部光部分地透射通过每个凸起，且反射的光接着入射在相邻凸起上。以此方式，由相邻凸起的界面所反射的外部光将重复在所述凸起之间入射。
[0179]换句话说，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过抗反射膜的外部光的量。因而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且可消除可视性降低的原因诸如反射。
[0180]本发明可提供具有高度抗反射功能的高可视性显示设备，其可通过在其表面上提供具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。从而，可制造更高质量和更高性能的显示设备。
[0181]此实施模式可以与实施模式1自由地结合。
[0182](实施模式6)
可通过应用本发明形成具有发光元件的显示设备，且该发光元件可通过底部发射、顶部双射、及双重发射中的任意一种发光。此实施模式将参照图10及11描述双重发射和顶部发射的实例。
[0183]图11所示的显示设备包括元件基板1600、薄膜晶体管1655、薄膜晶体管1665、薄膜晶体管1675、薄膜晶体管1685、第一电极层1617、电致发光层1619、第二电极层1620、填充物1622、密封剂1632、绝缘膜1601a、绝缘膜1601b、栅极绝缘层1610、绝缘膜1611、绝缘膜1612、绝缘层1614、密封基板1625、布线层1633、端子电极层1681、各向异性导电层1682、FPC 1683、及抗反射膜1627a和1627b。该显示设备还包括外部端子连接区232、密封区233、外围驱动器电路区234、及像素区236。可通过使用液态组成物的滴落法形成填充物1622。通过将通过滴落法而提供有填充物的元件基板1600与密封基板1625彼此附着来密封发光显示设备。
[0184]图11所示的显示设备具有双重发射结构，其中通过元件基板1600和密封基板1625二者以箭头的方向发光。因此，光透射电极层用作第一电极层1617及第二电极层1620的每一个。
[0185]在此实施模式中，可使用由具有光透射性质的导电性材料所制成的透明导电膜形成第一电极层1617和第二电极层1620，其每个都作为光透射电极层，特别地，该具有光透射性质的导电性材料可以是含氧化钨的氧化铟、含氧化钨的铟锌氧化物、含氧化钛的氧化铟、含氧化钛的铟锡氧化物等。不用说，也可使用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、添加了氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)等。
[0186]即使在使用不具有光透射性质的诸如金属膜的材料的情况中，也可通过将第一电极层1617及第二电极层1620形成得极薄(优选，约5纳米至30纳米的厚度)以便能够透射光，来通过该第一电极层1617及第二电极层1620来透射光。能够用于第一电极层1617和第二电极层1620的金属薄膜是由钛、钨、镍、金、铂、银、铝、镁、钙、锂、或其合金所制成的导电膜。
[0187]如上所述，图11的显示设备具有其中将从发光元件1605发出的光通过第一电极层1617及第二电极层1620从两侧发射的结构。
[0188]图10的显示设备具有以箭头方向顶部发射的结构。图10中所示的显示设备包括元件基板1300、薄膜晶体管1355、薄膜晶体管1365、薄膜晶体管1375、薄膜晶体管1385、布线层1324、第一电极层1317、电致发光层1319、第二电极层1320、保护膜1321、填充物1322、密封剂1332、绝缘膜1301a、绝缘膜1301b、栅极绝缘层1310、绝缘膜1311、绝缘膜1312、绝缘层1314、密封基板1325、布线层1333、端子电极层1381、各向异性导电层1382、及FPC 1383。
[0189]在图10及11中的每个显示设备中，通过蚀刻除去堆叠在端子电极层之上的绝缘层。当显示设备具有其中不将具有湿气渗透性的绝缘膜设置于端子电极层附近的结构时，将改善可靠性。图10的显示设备包括外部端子连接区232、密封区233、外围驱动器电路区234、及像素区236。在图10的显示设备中，将作为具有反射性的金属层的布线层1324形成于图11所示的具有双重发射结构的显示设备的第一电极层1317的下方。将作为透明导电膜的第一电极层1317形成于布线层1324之上。因为只要布线层1324具有反射性即是可接受的，所以可使用由钛、钨、镍、金、铂、银、铜、钽、钼、铝、镁、钙、锂、或其合金所制成的导电膜形成布线层1324。优选的，使用在可见光范围中具有反射性的物质，且在此实施模式中使用TiN膜。此外，可使用导电膜形成第一电极层1317，且在该情况中，可省略具有反射性的布线层1324。
[0190]第一电极层1317和第二电极层1320的每一个可以是使用由具有光透射性质的导电性材料所制成的透明导电膜所形成的，特别地，该具有光透射性质的导电性材料为含氧化钨的氧化铟、含氧化钨的铟锌氧化物、含氧化钛的氧化铟、含氧化钛的铟锡氧化物等。不用说，也可使用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、添加了氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)等。
[0191]即使在使用并不具有光透射性质的诸如金属膜的材料的情况中，可通过将第二电极层1320形成得极薄(优选，约5纳米至30纳米的厚度)以便能够透射光，来通过该第二电极层1320来透射光。可用作第二电极层1320的金属薄膜是由钛、钨、镍、金、铂、银、铝、镁、钙、锂、或其合金所制成的导电膜。
[0192]可通过简单的矩阵模式或有源矩阵模式驱动使用发光元件形成的显示设备的每个像素。此外，可使用数字驱动或模拟驱动。
[0193]密封基板可设置有滤色器(彩色层)。可通过蒸发法或液滴排放法形成该滤色器(彩色层)。当使用滤色器(彩色层)时，也可执行高清晰度的显示。这是因为可由滤色器(彩色层)来将R、G、和B的发射光谱的宽的峰校正为尖锐的峰。
[0194]可通过使用显现单色光发射的材料结合滤色器或彩色转换层来实现全彩显示。例如，可以将滤色器(彩色层)或彩色转换层形成于密封基板之上，且接着附着至元件基板。
[0195]当然，可执行具有单色光发射的显示。例如，可形成使用单色光发射的区域彩色显示设备。无源矩阵显示部分适于区域彩色显示设备，且可以主要在其上显示字符和符号。
[0196]因为图11所示的显示设备具有双重发射结构，所以通过元件基板1600和密封基板1625二者发光。因此，观看者侧是在元件基板1600侧和密封基板1625侧的每一个上。所以，使用光透射基板作为元件基板1600和密封基板1625的每个基板，且将抗反射膜1627a和1627b设置在对应于观看者侧的各个外侧上。另一方面，因为图10所示的显示设备具有顶部发射结构，所以在观看者侧上的密封基板1325是光透射基板。将抗反射膜1327设置于其外侧上。在此实施模式中，每个抗反射膜1627a、1627b和1627在其表面上具有多个凸起，且每个凸起具有锥体形状。
[0197]代替锥体形状，每个凸起可具有针状形状、其顶端被平行于其基底的平面所切除的锥体形状(截顶的锥体形状)、具有圆形顶部的穹顶形状等形状。该抗反射膜可以不是由具有均匀折射系数的材料所形成，而是由折射系数从表面至显示屏幕侧改变的材料所形成。例如，在多个凸起的每个凸起中，较靠近于表面的部分是由具有等效于空气的折射系数的材料所形成的，以进一步减少由凸起的表面对通过空气而入射在每个凸起上的外部光的反射。另一方面，较靠近于显示屏幕侧上的基板的部分是由折射系数等效于基板的折射系数的材料所形成的，以减少由每个凸起与基板间的界面对在每个凸起内部传播且入射于基板上的外部光的反射。当使用玻璃基板来作为基板时，因为空气的折射系数比玻璃基板的折射系数小，所以每个凸起具有这样的结构，即，较靠近表面的部分(在锥体情况中，顶端部分)是由具有较低折射系数的材料所形成的，而较靠近每个凸起的基底的部分是由具有较高折射系数的材料所形成的，使得折射系数从锥体的顶端部分至锥体的基底部分增加。
[0198]包括本发明的抗反射膜的显示设备在其表面上包括多个凸起。因为每个凸起的界面不是平的，外部光被反射至另一相邻的凸起而非观看者侧。作为选择地，外部光在所述凸起之间传播。入射的外部光部分地透射通过每个凸起，且反射的光接着入射在相邻凸起上。以此方式，由相邻凸起的界面反射的外部光重复在所述凸起之间的入射。
[0199]换句话说，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过抗反射膜的外部光的量。因而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且消除了可视性降低的原因，诸如反射。
[0200]本发明能够提供具有高度抗反射功能的高可视性显示设备，其可通过在其表面上提供具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。从而，可制造更高质量和更高性能的显示设备。
[0201]此实施模式可以与实施模式1自由地结合。
[0202](实施模式7)
该实施模式描述具有能够进一步减少外部光的反射的抗反射膜以提供良好可视性的显示设备的实例。特别地，该实施模式描述使用发光元件作为显示元件的发光显示设备。
[0203]此实施模式将参照图22A至22D描述可用作本发明的显示设备的显示元件的发光元件的结构。
[0204]图22A至22D每个示出了发光元件的元件结构。在该发光元件中，将其中混合了有机化合物及无机化合物的电致发光层860插入在第一电极层870与第二电极层850之间。该电致发光层860包括第一层804、第二层803、及第三层802，如图所示；且特别地，该第一层804及第三层802是相当有特点的。
[0205]第一层804是用于传输空穴至第二层803的层，且至少包括第一有机化合物及对第一有机化合物表现出电子接受性质的第一无机化合物。重要的是，不是仅仅简单地混合第一有机化合物与第一无机化合物，而且第一无机化合物显现出对第一有机化合物的电子接受性质。此结构在第一有机化合物中产生许多空穴(载流子)，该第一有机化合物最初几乎不具有固有(inherent)的载流子，且因此，可获得非常优异的空穴注入性质以及非常优异的空穴传输性质。
[0206]因此，第一层804能够不仅具有被认为通过混合无机化合物而获得的有利的效应(诸如耐热性的改良)，而且可获得优异的导电性(特别地，在第一层804中的空穴注入性质和空穴传输性质)。此优异的导电性是在其中简单地混合有机化合物及无机化合物，而两者并不电子地相互作用的现有的空穴传输层中不能获得的有利效应。此有利的效应可使得驱动电压比现有的低。此外，因为可使得第一层804变得更厚而不导致驱动电压增加，所以可抑制由于灰尘等所造成的元件的短路。
[0207]优选的，使用该空穴传输有机化合物作为第一有机化合物，因为在如上所述的第一有机化合物中空穴(载流子)。该空穴传输有机化合物的实例包括，但不限于：酞菁染料(缩写：H₂Pc)、酞菁铜染料(缩写：CuPc)、酞菁氧钒染料(vandyl phthalocyanine，缩写：VOPc)、4，4′，4＂-三(N，N′-二苯基胺基)三苯胺(缩写：TDATA)、4，4′，4＂-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯胺基)三苯胺(缩写：MTDATA)、1，3，5-三[N，N-二(间甲苯基)胺基]苯(缩写：m-MTDAB)、N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-1，1′-二苯基-4，4′-二胺(缩写：TPD)、4，4′-双[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]联苯(缩写：NPB)、4，4′-双{N-[4-二(间甲苯基)胺基]苯基-N-苯基胺基}联苯(缩写：DNTPD)、4，4′，4＂-三(N-咔唑基)三苯胺(缩写：TCTA)等。此外，在上述化合物当中，以TDATA、MTDATA、m-MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、及TCTA为代表的芳香胺化合物能够容易地产生空穴(载流子)，且是用于第一有机化合物的合适的化合物群组。
[0208]另一方面，第一无机化合物可以是任意材料，只要该材料能够容易地从第一有机化合物接受电子，且可使用多种金属氧化物和金属氮化物。属于周期表4族至12族的任意族的过渡金属的氧化物是优选的，因为这种过渡金属氧化物易于显现出电子接受性质。特别地，可使用氧化钛、氧化锆、氧化钒、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化钌、氧化锌等。此外，在上述金属氧化物当中，属于4族至8族的任意族的过渡金属的氧化物具有更高的电子接受性质，其是优选的化合物群组。具体地说，氧化钒、氧化钼、氧化钨、及氧化铼是优选的，因为它们可由真空蒸发法所形成，且易于处理。
[0209]注意，可通过堆叠多个每一都包括如上所述的有机化合物及无机化合物的组合的层形成第一层804，或者第一层804可进一步包括另一有机化合物或另一无机化合物。
[0210]接着，将描述第三层802。该第三层802是用作传输电子至第二层803的层，且至少包括第三有机化合物及对第三有机化合物显现出电子施与性质的第三无机化合物。重要的是，不是仅仅简单地混合第三有机化合物与第三无机化合物，而是第三无机化合物显现出对第三有机化合物的电子施与性质。该结构在第三有机化合物中产生许多电子(载流子)而该第三有机化合物最初几乎不具有固有的载流子，且可获得非常优异的电子注入性质以及非常优异的电子传输性质。
[0211]因此，第三层802可以不仅具有被认为是通过混合无机化合物而获得的有利的效应(诸如耐热性的改良)，而且可获得优异的导电性(特别地，在第三层802中的电子注入性质和电子传输性质)。此优异的导电性是其中简单地混合有机化合物及无机化合物，而有机化合物及无机化合物并不电子地相互作用的现有的电子传输层中不能获得的有利的效应。此有利的效应可使得驱动电压低于现有的驱动电压。此外，因为可使第三层802变得更厚而不导致驱动电压增加，所以可抑制由于灰尘等所造成的元件的短路。
[0212]优选，使用电子传输有机化合物作为第三有机化合物，因为如上所述在第三有机化合物中产生电子(载流子)。该电子传输有机化合物的实例包括，但不限于：三(8-羟基喹啉)铝(缩写：Alq₃)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(缩写：Almq₃)、双(10-羟基苯并[h]-羟基喹啉)铍(缩写：BeBq₂)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)铝(缩写：BAlq)、双[2-(2′-羟基苯基)苯噁唑啉]锌(缩写：Zn(BOX)₂)、双[2-(2′-羟基苯基)苯噻唑啉]锌(缩写：Zn(BTZ)₂)、红菲咯啉(bathophenanthroline)(缩写：BPhen)、浴铜灵(bathocuproin)(缩写：BCP)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-恶二唑(缩写：PBD)、1，3-双[5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-恶二唑-2-基]苯(缩写：OXD-7)、2，2′，2＂-(1，3，5-三羟基苯)-三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(缩写：TPBI)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三噁唑(缩写：TAZ)、3-(4-联苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三噁唑(缩写：p-EtTAZ)、等。此外，在上述化合物当中，例如以Alq₃、Almq₃、BeBq₂、BAlq、Zn(BOX)₂、Zn(BTZ)₂等为代表的每个具有包括芳族环的螯合配体的螯合金属复合物；由BPhen、BCP等所代表的每个具有菲咯啉(phenanthroline)骨架的有机化合物；以及由PBD、OXD-7等所代表的具有恶二唑骨架的有机化合物，易于产生电子(载流子)，且是用于第三有机化合物的合适的化合物群组。
[0213]另一方面，第三无机化合物可以是任意材料，只要该材料可易于向第三有机化合物施与电子，且可使用多种金属氧化物和金属氮化物。碱金属氧化物、碱土金属氧化物、稀土金属氧化物、碱金属氮化物、碱土金属氮化物、及稀土金属氮化物是优选的，因为它们易于显现出电子施与性质。特别地，可使用氧化锂、氧化锶、氧化钡、氧化铒、氮化锂、氮化镁、氮化钙、氮化钇、氮化镧等。具体地说，氧化锂、氧化钡、氮化锂、氮化镁、及氮化钙是优选的，因为它们可由真空蒸发法所形成，且易于处理。
[0214]注意，可通过堆叠多个每一都包括如上所述的有机化合物及无机化合物的组合的层形成第三层802，或者第三层802可进一步包括另一有机化合物或另一无机化合物。
[0215]接着，将描述第二层803。该第二层803是用于发光的层，且包括具有光透射性质的第二有机化合物。还可包括第二无机化合物。可通过使用多种发光有机化合物和无机化合物形成该第二层803。然而，因为认为与第一层804或第三层802相比较，难以使电流流过第二层803，第二层803的厚度优选约为10纳米至100纳米。
[0216]第二有机化合物并没有特别的限制，只要其是发光有机化合物即可，且该第二有机化合物的实例包括例如：9，10-双(2-萘基)蒽(缩写：DNA)、9，10-双(2-萘基)-2-叔丁基蒽(缩写：t-BuDNA)、4，4′-双(2，2-二苯基乙基)联苯(缩写：DPVBi)、香豆素30、香豆素6、香豆素545、香豆素545T、苝(perylene)、红荧烯、periflanthane、2，5，8，11-四(叔丁基)苝(缩写：TBP)、9，10-二苯基蒽(缩写：DPA)、5，12-二苯基并四苯、4-(二氰亚甲基)-2-甲基-[p-(二甲基氨基)苯乙烯基]-4H-吡喃(缩写：DCM1)、4-(二氰亚甲基)-2-甲基-6-[2-(四甲基久诺尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写：DCM2)、4-(二氰亚甲基)-2，6-双[p-(二甲基氨基)苯乙烯基]-4H-吡喃(缩写：BisDCM)等。此外，也可使用能够产生荧光的化合物，诸如双[2-(4′，6′-二氟苯基)吡啶基-N，C^2′]铱(甲基吡啶酸酯)(缩写：FIrpic)、双{2-[3′，5′-双(三氟甲基)苯基]吡啶基-N，C^2′}铱(甲基吡啶酸酯)(缩写：Ir(CF₃ppy)₂(pic))、三(2-苯基吡啶基-N，C^2′)铱(缩写：Ir(ppy)₃)、双(2-苯基吡啶基-N，C^2′)铱(乙酰丙酮化物)(缩写：Ir(ppy)₂(acac))、双[2-(2′-噻吩基)吡啶基-N，C^3′]铱(乙酰丙酮化物)(缩写：Ir(thp)₂(acac))、双(2-苯基喹啉-N，C^2′)铱(乙酰丙酮化物)(缩写：Ir(pq)₂(acac))、或双[2-(2′-苯并噻吩基)吡啶基-N，C^3′铱(乙酰丙酮化物)(缩写：Ir(btp)₂(acac))。
[0217]对于第二层803，除了单态激发发光材料之外，还可以使用含有金属复合物等的三重态激发发光材料。例如，在发射红色、绿色、和蓝色光的像素当中，通过使用三重态激发发光材料形成其光亮度会在相对短的时间中减半的发射红色光的像素，以及使用单态激发发光材料形成其他像素。三重态激发发光材料具有对于获得相同光亮度有利的发光效率及更少功率消耗的特性。换句话说，当使用三重态激发发光材料用于红色像素时，仅需施加小量的电流至发光元件，且因此，可改善可靠度。可使用三重态激发发光材料形成发射红色光的像素和发射绿色光的像素，以及可使用单态激发发光材料形成发射出蓝色光的像素，以减少功率消耗。可进一步通过使用三重态激发发光材料形成可发射出对人眼高度可见的绿光的发光元件而减少功率消耗。
[0218]第二层803可不仅包括如上所述的产生光发射的第二有机化合物，而且可包括另一有机化合物。可添加的有机化合物包括，但不限于：如上所述的TDATA、MTDATA、m-MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、TCTA、Alq₃、Almq₃、BeBq₂、BAlq、Zn(BOX)₂、Zn(BTZ)₂、BPhen、BCP、PBD、OXD-7、TPBI、TAZ、p-EtTAZ、DNA、t-BuDNA、和DPVBi，且进一步包括4，4′双(N-咔唑基)联苯(缩写：CBP)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(缩写：TCPB)等。优选的，除了第二有机化合物外所添加的有机化合物具有比第二有机化合物更高的激发能量，且相比该第二有机化合物更大量地添加，以便使第二有机化合物有效地发光(这可防止第二有机化合物的浓度骤减(quenching))。作为选择地，作为另一功能，所添加的有机化合物可和第二有机化合物一起发光(这使得可发射出白色光等)。
[0219]该第二层803可具有其中具有不同发光波长带的发光层每个都形成于像素中的结构，以便执行彩色显示。典型地，形成对应于R(红色)、G(绿色)、和B(蓝色)的各个发光颜色的发光层。在此情况中，可改善色纯度，且可通过在像素的光发射侧上提供透射特定发光波长带的光的滤光器来防止像素部分的镜面表面(反射)。通过提供滤光器，可省略常规被认为需要的圆偏光板等，因而可减少从发光层所发出的光的损失。此外，可减少其中倾斜地观看像素部分(显示屏幕)的情况中所造成的色调的改变。
[0220]能够用于第二层803的材料优选为低分子有机发光材料或高分子有机发光材料。和低分子材料相比，高分子有机发光材料具有高的物理强度，且元件的耐久性高。此外，因为可通过涂覆法形成高分子有机发光材料，所以元件的制造相对容易。
[0221]因为光的颜色是由发光层的材料所决定的，所以可通过选择材料形成发出所需颜色的发光元件。作为可用于形成发光层的高分子电致发光材料，可给出基于聚对苯撑亚乙烯的材料、基于聚对苯撑的材料、基于聚噻吩的材料、或基于聚芴的材料。
[0222]作为基于聚对苯撑亚乙烯材料，可使用聚(对苯撑亚乙烯)[PPV]的衍生物：聚(2，5-二烷氧基-1，4-苯撑亚乙烯)[RO-PPV]；聚[2-(2′-乙基-己氧基)-5-甲氧基-1，4-苯撑亚乙烯][MEH-PPV]；聚[2-(二烷氧基苯基)-1，4-苯撑亚乙烯][ROPh-PPV]等。作为基于聚对苯撑的材料，可使用聚对苯撑[PPP]：聚(2，5-二烷氧基-1，4-亚苯基)[RO-PPP]的衍生物；聚(2，5-二己氧基-1，4-亚苯基)等。作为基于聚噻吩材料，可使用聚噻吩[PT]：聚(3-烷基噻吩)[PAT]的衍生物；聚(3-己烷基噻吩)[PHT]；聚(3-环己基噻吩)[PCHT]；聚(3-环己基-4-甲基噻吩)[PCHMT]；聚(3，4-二环己基噻吩)[PDCHT]；聚[3-(4-辛基苯基)-噻吩][POPT]；聚[3-(4-辛基苯基)-2，2-并噻吩][PTOPT]等。作为聚芴基材料，可使用聚芴[PF]：聚(9，9-二烷基芴)[PDAF]的衍生物；聚(9，9-二辛基芴)[PDOF]等。
[0223]该第二无机化合物可以是任意无机化合物，只要该无机化合物不易于猝灭该第二有机化合物的发光即可，且可使用多种金属氧化物及金属氮化物。具体地说，属于周期表的13族或14族的金属的氧化物是优选的，因为第二有机化合物的发光不易于被此氧化物所猝灭，且特别地，氧化铝、氧化镓、氧化硅、及氧化锗是优选的。然而，第二无机化合物不限于此。
[0224]注意，可通过堆叠多个每一都包括如上所述的有机化合物及无机化合物的组合的层形成第二层803，或者第二层803可进一步包括另一有机化合物或另一无机化合物。可改变发光层的层结构，且可设置用于注入电子的电极层或可分散发光材料，而不是设置特定的电子注入区或发光区。除非背离本发明的精神，否则此改变是可准许的。
[0225]当正向偏置时，利用上述材料形成的发光元件发光。可通过简单的矩阵模式或有源矩阵模式驱动以该发光元件形成的显示设备的像素。在任一模式中，通过以特定的时序来向其施加正向偏置而使每个像素发光，且对于特定周期，像素处于非发光状态中。通过在此非发光时施加反向偏置，可改善发光元件的可靠度。在发光元件中，存在其中发射强度在特定驱动条件下降低的恶化模式，或其中非发光区在像素中扩大且光亮度明显降低的恶化模式。然而，可通过改变驱动减缓恶化的进展。因此，可改善发光显示设备的可靠性。可使用数字驱动或模拟驱动。
[0226]因此，可在密封基板之上形成滤色器(彩色层)。可通过蒸发法或液滴排放法形成该滤色器(彩色层)。当使用滤色器(彩色层)时，也可执行高清晰度的显示。这是因为R、G、及B发射光谱的宽的峰可被滤色器(彩色层)校正为尖锐的峰。
[0227]可通过形成呈现单色光发射的材料结合滤色器或彩色转换层来实现全彩显示。例如，可在密封基板之上形成滤色器(彩色层)或彩色转换层，且接着将其附着至元件基板。
[0228]当然，可执行具有单色光发射的显示。例如，可形成使用单色光发射的区域彩色显示设备。无源矩阵显示部分适于区域彩色显示设备，且在其上可主要显示字符和符号。
[0229]需要考虑功函数来选择第一电极层870和第二电极层850的材料。依据像素结构，第一电极层870和第二电极层850可以是阳极或阴极。在其中驱动薄膜晶体管的极性为p沟道型的情况中，第一电极层870可用作阳极，而第二电极层850可用作阴极，如图22A所示。在其中驱动薄膜晶体管的极性为n沟道型的情况中，第一电极层870可用作阴极，而第二电极层850可用作阳极，如图22B所示。下面描述能够用于第一电极层870和第二电极层850的材料。优选使用具有较高的功函数的材料(特别地，具有4.5eV或更高的功函数的材料)用于第一电极层870及第二电极层850中用作阳极的一个，而具有较低的功函数的材料(特别地，具有3.5eV或更低的功函数的材料)用于用作阴极的另一电极层。然而，因为第一层804在空穴注入性质及空穴传输性质方面优异，而第三层802在电子注入性质及电子传输性质方面优异，因此，第一电极层870和第二电极层850几乎不受到功函数的限制，且可使用多种材料。
[0230]图22A及22B所示的每个发光元件具有其中通过第一电极层870提取光的结构，且因此，该第二电极层850不一定需要具有光透射性质。第二电极层850可由主要包括从Ti、Ni、W、Cr、Pt、Zn、Sn、In、Ta、Al、Cu、Au、Ag、Mg、Ca、Li、或Mo中选择的元素，或含有所述元素作为其主要成分的合金材料或化合物材料(诸如TiN、TiSi_XN_Y、WSi_X、WN_X、WSi_XN_Y、NbN)的膜，或其堆叠的膜而形成，并具有范围从100nm至800nm的总厚度。
[0231]可通过蒸发法、溅射法、CVD法、印刷法、滴注法、液滴排放法等方法形成第二电极层850。
[0232]此外，当使用与用于第一电极层870的材料类似的光透射导电性材料形成第二电极层850时，也通过第二电极层850提取光，且可获得双重发射的结构，其中从发光元件发出的光被发射到第一电极层870侧及第二电极层850侧两者。
[0233]注意，根据本发明的发光元件可通过改变第一电极层870和第二电极层850的类型而具有许多的变型。
[0234]图22B示出了其中在电致发光层860中从第一电极层870侧以此顺序设置第三层802、第二层803、及第一层804的情况。
[0235]如上所述，在本发明的发光元件中，插入在第一电极层870与第二电极层850之间的层是从包括其中组合了有机化合物及无机化合物的层的电致发光层860形成的。该发光元件是设有多层(即，第一层804及第三层802)的有机-无机复合发光元件，这些层通过混合有机化合物和无机化合物来提供诸如高的载流子注入性质及载流子传输性质的功能，其中所述功能是利用该有机化合物或该无机化合物无法获得的。此外，第一层804和第三层802需要是其中结合有机化合物及无机化合物的层，具体地当设置在第一电极层870侧上时更是如此，且当设置于第二电极层850侧上时，可仅含有有机化合物及无机化合物的其中之一。
[0236]进一步地，多种方法可用作用于形成电致发光层860的方法，该电致发光层860是其中混合有机化合物和无机化合物的层。例如，所述方法包括通过电阻加热法来蒸发有机化合物和无机化合物两者的共同蒸发法。此外，对于共同蒸发，可通过电子束(EB)来蒸发无机化合物，同时通过电阻加热法来蒸发有机化合物。进一步地，所述方法还包括溅射无机化合物同时通过电阻加热来蒸发有机化合物以同时沉积二者的方法。此外，也可由湿法工艺形成电致发光层。
[0237]类似地，可通过利用电阻加热的蒸发、EB蒸发、溅射、湿法工艺等方法形成第一电极层870及第二电极层850。
[0238]在图22C中，具有反射性的电极层用于第一电极层870，而具有光透射性质的电极层用于图22A的结构中的第二电极层850。从发光元件发出的光由第一电极层870反射，且然后，透射通过第二电极层850，且被发射至外部。类似地，在图22D中，具有反射性的电极层用于第一电极层870，而具有光透射性质的电极层用于图22B的结构中的第二电极层850。从发光元件发出的光由第一电极层870反射，然后，透射通过第二电极层850，且被发射至外部。
[0239]此实施模式可以与上述有关包括发光元件的显示设备的实施模式自由地结合。
[0240]在此实施模式的显示设备中，在显示设备的显示屏幕表面上也设置了具有多个凸起的抗反射膜。所以，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过抗反射膜的外部光的量。因而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且可消除可视性降低的原因诸如反射。
[0241]本发明可提供具有高度抗反射功能的高可视性显示设备，其可通过在其表面上提供具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。从而，可制造出更高质量和更高性能的显示设备。
[0242]此实施模式可适当地与实施模式1至3，5，及6的任意实施模式自由地结合。
[0243](实施模式8)
该实施模式描述具有能够进一步减少外部光的反射的抗反射功能以提供优异可视性的显示设备的实例。特别地，此实施模式描述使用发光元件来作为显示元件的发光显示设备。此实施模式将参照图23A至24C来描述可应用作为本发明显示设备的显示元件的发光元件的结构。
[0244]利用电致发光的发光元件是依据发光材料是有机化合物或无机化合物而分类的。一般地，前者被称为有机EL元件，而后者被称为无机EL元件。
[0245]依据其元件结构，将无机EL元件分类成为散布式无机EL元件和薄膜无机EL元件。两者的差别在于，前者包括其中将发光材料的粒子散布在结合剂中的电致发光层，而后者包括由发光材料的薄膜形成的电致发光层；然而，两者的共同处在于，它们均需要由高电场加速的电子。注意，用于可获得的光发射的机制包括：施主-受主复合光发射(其使用施主能级及受主能级)以及局部光发射(其使用金属离子的内壳电子跃迁)。总的来说，常常是散布式无机EL元件执行施主-受主复合光发射，而薄膜无机EL元件执行局部光发射。
[0246]可用于本发明的发光材料包括基底材料及用作发光中心的杂质元素。可通过改变要包括的杂质元素而获得多种颜色的光发射。作为用于生产发光材料的方法，可使用多种方法诸如固相方法和液相方法(共同沉淀法)。此外，可使用液相方法，诸如喷射热解法，复分解法，通过前体热解的方法，逆向胶粒法(reverse micellemethod)，上述方法之一与高温烘焙法相结合的方法，或冷冻干燥法的。
[0247]固相方法是这样的方法，通过其可称量基底材料和杂质元素或含有杂质元素的化合物，将该基底材料和杂质元素或含有杂质元素的化合物在研钵中混合，以及通过在电炉中加热及烘焙使其反应，以使得杂质元素包含在基底材料中。烘焙温度优选在700℃至1500℃的范围中。这是因为当温度太低时，固相反应不会进行，而当温度太高时，基底材料会分解。注意，可以以粉状物形式来进行烘焙，但优选，该烘焙是以球粒(pellet)形式来进行的。该方法需要在相对高的温度烘焙；然而，其是简单的方法。因此，该方法提供良好的生产率且适于大规模生产。
[0248]液相法(共同沉淀法)是这样的方法，通过其可使基底材料或含有基底材料的化合物在具有杂质元素或含有杂质元素的化合物及反应剂的溶液中反应，且在干燥后烘焙反应物。发光材料的颗粒是均匀地分布的，颗粒大小较小，且甚至在低的烘焙温度进行反应。
[0249]作为用于发光材料的基底材料，可使用硫化物、氧化物、或氮化物。作为硫化物，例如可使用硫化锌(ZnS)、硫化镉(CdS)、硫化钙(CaS)、硫化钇(Y₂S₃)、硫化镓(Ga₂S₃)、硫化锶(SrS)、硫化钡(BaS)等。作为氧化物，例如可使用氧化锌(ZnO)、氧化钇(Y₂O₃)等。作为氮化物，例如可使用氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、氮化铟(InN)等。进一步地，也可使用硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)等。其也可以是诸如钙镓硫化物(CaGa₂S₄)、锶镓硫化物(SrGa₂S₄)、或钡镓硫化物(BaGa₂S₄)的三重混合晶体。
[0250]作为局部光发射的发光中心，可使用锰(Mn)、铜(Cu)、钐(Sm)、铽(Tb)、铒(Er)、铥(Tm)、铕(Eu)、铈(Ce)、镨(Pr)等。注意，可添加诸如氟(F)或氯(Cl)的卤族元素。该卤族元素也可用作电荷补偿。
[0251]另一方面，作为施主-受主复合光发射的发光中心，可使用含有形成施主能级的第一杂质元素和形成受主能级的第二杂质元素的发光材料。作为第一杂质元素，例如可使用氟(F)、氯(Cl)、铝(Al)等。作为第二杂质元素，例如可使用铜(Cu)、银(Ag)等。
[0252]在通过固相方法合成施主-受主复合光发射的发光材料的情况中，分别地称重、在研钵中混合、以及接着在电炉中加热及烘焙基底材料、第一杂质元素或含有第一杂质元素的化合物、及第二杂质元素或含有第二杂质元素的化合物。作为基底材料，可使用上述的基底材料。作为第一杂质元素或含有该第一杂质元素的化合物，例如可使用氟(F)、氯(Cl)、硫酸铝(Al₂S₃)等。作为第二杂质元素或含有该第二杂质元素的化合物，例如可使用铜(Cu)、银(Ag)、硫化铜(Cu₂S)、硫化银(Ag₂S)等。烘焙温度优选在700℃至1500℃的范围中。这是因为当温度太低时，固相反应不会进行，而当温度太高时，基底材料会分解。注意，可以以粉状物形式来执行烘焙，但优选，该烘焙是以球粒形式来执行的。
[0253]作为使用固相反应的情况中的杂质元素，可使用包括第一杂质元素和第二杂质元素的化合物。在此情况中，杂质元素易于扩散且固相反应易于进行，使得可获得均匀的发光材料。另外，因为未混合不必要的杂质元素，所以可获得高纯度的发光材料。作为包括第一杂质元素及第二杂质元素的化合物，例如可使用氯化铜(CuCl)、氯化银(AgCl)等。
[0254]注意，杂质元素对于基底材料的浓度可在0.01原子百分比至10原子百分比的范围中，优选在0.05原子百分比至5原子百分比。
[0255]在薄膜无机EL元件的情况中，电致发光层是含有上述发光材料的层，其可以是通过以下方法形成的，诸如电阻加热蒸发法或电子束蒸发(EB蒸发)法的真空蒸发法，诸如溅射法的物理汽相沉积(PDV)法，诸如金属有机CVD法或低压氢化物传输CVD法的化学汽相沉积(CVD)法，原子层外延(ALE)法等等。
[0256]图23A至23C示出了可用作发光元件的薄膜无机EL元件的实例。在图23A至23C的每个图中，发光元件包括第一电极层50、电致发光层51、及第二电极层53。
[0257]图23B及23C中所示的每个发光元件具有其中将绝缘层设置于图23A中的发光元件中的电极层与电致发光层之间的结构。图23B中所示的发光元件包括在第一电极层50与电致发光层52之间的绝缘层54。图23C中所示的发光元件包括在第一电极层50与电致发光层52之间的绝缘层54a，以及在第二电极层53与电致发光层52之间的绝缘层54b。如上所述，可将绝缘层设置于电致发光层与夹着电致发光层的一对电极层其中的一个电极层或两个电极层之间。该绝缘层可以是单层，或多个层的堆叠。
[0258]在图23B中，设置绝缘层54与第一电极层50接触。然而，可通过反转绝缘层与电致发光层的顺序而设置绝缘层54与第二电极层53接触。
[0259]在散布式无机EL元件的情况中，将颗粒状发光材料散布于结合剂中以形成类似膜的电致发光层。在其中无法由发光材料的生产方法来充分获得具有所需大小的颗粒时，可通过在研钵等中压碎而将该材料处理为颗粒。该结合剂是用于以散布的方式来固着颗粒状发光材料且在形状上保持该材料作为电致发光层的物质。该发光材料通过结合剂均匀地散布及固着在电致发光层中。
[0260]在散布式无机EL元件的情况中，可通过选择性地形成电致发光层的液滴排放法、印刷法(诸如丝网印刷法或胶版印刷法)、诸如旋涂法的涂覆法、浸渍法、滴注法等方法，形成电致发光层。厚度并没有特别限制，且优选在10纳米至1000纳米的范围中。此外，在含有发光材料和结合剂的电致发光层中，优选发光材料的比例在50重量百分比至80重量百分比的范围中。
[0261]图24A至24C示出了可用作发光元件的散布式无机EL元件的实例。图24A中的发光元件具有第一电极层60、电致发光层62、及第二电极层63的堆叠结构，且含有由结合剂保持在电致发光层62中的发光材料61。
[0262]作为可用于该实施模式的结合剂，可使用有机材料、无机材料、或有机材料和无机材料的混合材料。作为有机材料，可使用具有相对高的介电常数的聚合物，诸如氰乙基纤维素树脂，或诸如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯树脂、硅酮树脂、环氧树脂、或偏二氟乙烯(vinylidene fluoride)的树脂。作为选择地，可使用诸如芳香聚酰胺或聚苯并咪唑的耐热高分子化合物、或硅氧烷树脂。注意，硅氧烷树脂对应于包括Si-O-Si键的树脂。硅氧烷包括由硅(Si)和氧(O)的键所形成的骨架。至少含有氢的有机基团(例如烷基或芳香烃)或氟代基可用于取代基，或者至少含有氢及氟代基的有机基团可用于取代基。作为选择地，可使用树脂材料，诸如比如聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛的乙烯树脂、酚醛树脂、酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、或噁唑树脂(聚苯并噁唑)。可通过在上述树脂中适当地混合钛酸钡(BaTiO₃)、钛酸锶(SrTiO₃)等的高介电常数的微粒来调整介电常数。
[0263]作为在结合剂中包含的无机材料，可使用从含有无机材料的物质中选择的材料，例如氧化硅(SiO_X)、氮化硅(SiN_X)、含有氧和氮的硅、氮化铝(AlN)、含有氧和氮的铝、氧化铝(Al₂O₃)、氧化钛(TiO₂)、BaTiO₃、SrTiO₃、钛酸铅(PbTiO₃)、铌酸钾(KNbO₃)、铌酸铅(PbNbO₃)、氧化钽(Ta₂O₅)、钽酸钡(BaTa₂O₆)、钽酸锂(LiTaO₃)、氧化钇(Y₂O₃)、或氧化锆(ZrO₂)。可通过使有机材料含有高介电常数的无机材料(通过添加等)来控制包括发光材料和结合剂的电致发光层的介电常数，使得能够增加介电常数。当使用无机材料和有机材料的混合层作为结合剂以获得高介电常数时，可在发光材料中感生更高的电荷。
[0264]在生产过程中，发光材料散布在包含结合剂的溶液中。作为包含可用于此实施模式的结合剂的溶液的溶剂，可适当地选择其中可溶解结合剂材料且可产生具有适合于用于形成电致发光层的方法(多种湿法工艺)的粘度及所需厚度的溶液的溶剂。可使用有机溶剂等。在使用例如硅氧烷树脂作为结合剂的情况中，可使用丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯(也被称为PGMEA)、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(也被称为MMB)等。
[0265]在图24B及24C中所示的每个发光元件具有其中将绝缘层设置在图24A中的发光元件中的电极层与电致发光层之间的结构。图24B中所示的发光元件包括在第一电极层60与电致发光层62之间的绝缘层64。图24C中所示的发光元件包括在第一电极层60与电致发光层62之间的绝缘层64a，以及在第二电极层63与电致发光层62之间的绝缘层64b。如上所述，可将绝缘层设置在电致发光层与夹着电致发光层的一对电极层中的一个电极或两个电极之间。此外，该绝缘层可以是单层，或多个层的堆叠。
[0266]在图24B中，设置绝缘层64与第一电极层60接触。然而，可通过反转绝缘层和电致发光层的顺序而设置绝缘层64与第二电极层63接触。
[0267]诸如图23A至23C中的绝缘层54或图24A至24C中的绝缘层64的绝缘层并没有特别的限制，但优选，其具有高的耐压和致密的膜质量。另外，其优选具有高的介电常数。例如，可使用氧化硅(SiO₂)、氧化钇(Y₂O₃)、氧化钛(TiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化铪(HfO₂)、氧化钽(Ta₂O₅)、钛酸钡(BaTiO₃)、钛酸锶(SrTiO₃)、钛酸铅(PbTiO₃)、氮化硅(Si₃N₄)、氧化锆(ZrO₂)等的膜，其混合膜，或两种或多种膜的堆叠膜。可通过溅射法、蒸发法、CVD法等方法形成这些绝缘膜。作为选择地，可通过将绝缘材料的颗粒散布于结合剂中而形成该绝缘层。可使用与电致发光层中所包含的结合剂类似的材料及方法形成结合剂材料。厚度并没有特别的限制，但优选是在10nm至1000nm的范围中。
[0268]在此实施模式中描述的、可通过施加电压于夹着电致发光层的一对电极层之间来提供光发射的发光元件，可以通过DC驱动或AC驱动而操作。
[0269]在此实施模式的显示设备中，也在显示设备的显示屏幕表面之上设置具有多个凸起的抗反射膜。所以，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过抗反射膜的外部光的量。因而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且可消除可视性降低的原因诸如反射。
[0270]本发明可提供具有高度抗反射功能的高可视性显示设备，其通过在其表面上提供具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。从而，可制造出更高质量和更高性能的显示设备。
[0271]在适合时，此实施模式可与实施模式1至3，5，及6的任意实施模式自由地结合。
[0272](实施模式9)
该实施模式描述背光的结构。将背光设置于显示设备中作为具有光源的背光单元。在该背光单元中，光源由反射器板所包围，使得有效地散射光。
[0273]如图16A中所示，可使用冷阴极管401来作为背光单元352中的光源。为了有效率地反射冷阴极管401的光，可设置灯反射器332。由于来自冷阴极管401的亮度的强度，该冷阴极管401大多用于大尺寸的显示设备。因此，具有冷阴极管的背光单元可用于个人计算机的显示器。
[0274]如图16B所示，可使用发光二极管(LED)402来作为背光单元352中的光源。例如可以以预定间隔来布置发射白色光的发光二极管(W)402。为了有效率地反射发光二极管(W)402的光，可设置灯反射器332。
[0275]如图16C中所示，可使用发射RGB颜色的光的发光二极管(LED)403、404、及405来作为背光单元352中的光源。当使用发射RGB颜色的光的发光二极管(LED)403、404、及405时，例如，与当仅使用发射白色光的发光二极管(W)402时的情况相比，可增强色彩可再现性。为了有效地反射发光二极管的光，可设置灯反射器332。
[0276]如图16D所示，当使用发射RGB颜色的光的发光二极管(LED)403、404、及405来作为光源时，无需使其数目及配置完全相同。例如，可配置多个发射具有低发光强度的颜色的光(例如绿色光)的发光二极管。
[0277]此外，可组合发射白色光的发光二极管(W)402与发射RGB颜色的光的发光二极管(LED)403、404、及405。
[0278]当在使用RGB的发光二极管的情况中应用场顺序模式时，通过根据时间而顺序点亮RGB的发光二极管来执行彩色显示。
[0279]因为其亮度高，发光二极管适于大尺寸的显示设备。此外，因为RGB的每个颜色的色纯度是有利的，发光二极管的色彩可再现性优于冷阴极管的色彩可再现性，且可减少布置所需的面积。因此，当将发光二极管应用于小尺寸的显示设备时，可获得更窄的框(frame)。
[0280]进一步地，不需要设置光源作成图16A至16D所示的背光单元。例如，当将具有发光二极管的背光安装在大尺寸的显示设备上时，可将发光二极管配置在基板的背面。在此情况中，可以以预定间隔顺序地配置每个发光二极管。可根据发光二极管的布置增强色彩可再现性。
[0281]通过提供使用这种背光的显示设备(具有在其表面上具有多个凸起的抗反射膜)，该显示设备可具有能够进一步减少外部光的反射的高抗反射功能而且具有高的可视性。从而，可制造更高质量和更高性能的显示设备。具有发光二极管的背光特别适于大尺寸的显示设备，且甚至在暗的地方也可通过增强该大尺寸的显示设备的对比度(contrast ratio)而提供高质量的图像。
[0282]在适合时，此实施模式可与实施模式1至4的任意实施模式自由地结合。
[0283](实施模式10)
图15示出了形成通过应用本发明制造的EL显示模块的实例。在图15中，在基板2800之上形成包括像素的像素部分。柔性基板用作为基板2800及密封基板2820中的每个基板。
[0284]在图15中，具有与像素中形成的结构类似的结构的TFT，或以与通过将栅极至连接该TFT的源极或漏极的二极管类似的方式工作的保护电路部分2801，被设置于驱动器电路与像素之间，并设置在像素部分外侧。可将由单晶半导体所形成的驱动器IC、在玻璃基板上由多晶半导体膜形成的棒形驱动器IC、由SAS形成的驱动器电路等应用于驱动器电路2809。
[0285]将元件层所转移至的基板2800固定到密封基板2820，而通过液滴排放法所形成的间隔物2806a及2806b插入其间。甚至当基板很薄或像素部分的面积变大时，也优选提供间隔物以保持两基板之间的距离恒定。在分别连接至TFT 2802及2803的发光元件2804及2805之上的在基板2800与密封基板2820之间的空间填充有光透射树脂材料，且可使该树脂材料凝固，或者可填充有无水性氮气或惰性气体。将具有凸起的抗反射膜2827设置于对应于观看者侧的密封基板2820的外侧。
[0286]图15示出了其中发光元件2804及2805具有顶部发射结构的情况，其中以图中所示的箭头方向发光。可通过使像素发出红、绿、及蓝的不同颜色的光而执行多色显示。此时，可通过在密封基板2820侧上形成与各个颜色对应的彩色层2807a至2807c改善向外发出的光的色纯度。此外，可使用发射白光的像素，且可使其与彩色层2807a至2807c结合。
[0287]通过布线板2810将作为外部电路的驱动器电路2809连接至设置于外部电路基板2811的一端处的扫描线或信号线连接端子。此外，可设置具有类似管状形状的作为高效热传导装置的热管2813，及热沉2812与基板2800接触或与基板2800相邻，以加强散热效应。
[0288]注意的是，图15示出了顶部发射EL模块；然而，可通过改变发光元件的结构或外部电路板的布置而使用底部发射结构。当然，也可使用其中从顶部和底部表面二者发光的双重发射结构。在顶部发射结构的情况中，可对用作隔离物的绝缘层进行着色并用作黑色矩阵。此隔离物可由液滴排放法形成，且可通过将色素材料、碳黑等的黑色树脂混合到诸如聚酰亚胺的树脂材料中而形成。作为选择地，可使用其堆叠。
[0289]此外，可通过使用延迟板或偏光板来阻断从外部入射的光的反射光。可对用作隔离物的绝缘层进行着色及用作黑色矩阵。该隔离物可以是通过液滴排放法所形成的。可将碳黑等混合到诸如聚酰亚胺的树脂材料内，且也可使用其堆叠。通过液滴排放法，可以将不同的材料多次排放至相同的区域以形成隔离物。四分之一波板或半波板可用作延迟板，且可设计其能够控制光。作为该结构，可顺序堆叠TFT元件基板、发光元件、密封基板(密封剂)、延迟板(四分之一波板或半波板)、及偏光板，从发光元件发出的光可透射通过该结构，并从偏光板侧发射到外部。可将该延迟板或偏光板设置于光发出侧上，或可在其中从两个表面发光的双重发射显示设备的情况中设置于两侧上。此外，可将抗反射膜设置于偏光板的外侧。因而，可显示更高清晰度及准确的图像。
[0290]在该实施模式中，将具有多个凸起的抗反射膜设置在观看者侧上的基板之上。在相对于元件与观看者侧相反的一侧上的密封结构中，可通过使用密封剂或黏着剂树脂来将树脂膜附到其中形成像素部分的一侧而形成密封结构。可使用多种密封方法，诸如使用树脂的树脂密封法、使用塑料的塑料密封法、及使用膜的膜密封法。优选的，将可防止水汽透过树脂膜的气体阻挡膜设置在树脂膜的表面之上。通过使用膜密封结构，可进一步减少厚度及重量。
[0291]在此实施模式的显示设备中，也将具有多个凸起的抗反射膜设置在显示设备的显示屏幕表面之上。所以，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过抗反射膜的外部光的量。因而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且可消除可视性降低的原因，诸如反射。
[0292]本发明可提供具有高度抗反射功能的高可视性显示设备，其通过在其表面上提供具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。从而，可制造更高质量和更高性能的显示设备。
[0293]在适合时，此实施模式可与实施模式1至3及5至8中的任意实施模式自由地结合。
[0294](实施模式11)
将参照图14A及14B来描述此实施模式。图14A及14B示出了通过使用根据本发明制造的TFT基板2600来形成显示设备(液晶显示模块)的实例。
[0295]图14A示出了液晶显示模块的实例，其中将TFT基板2600及相对基板2601以密封剂2602相互固定，以及将包括TFT的像素部分2603、包括液晶层的显示元件2604、彩色层2605、和偏光板2606设置在所述基板之间以形成显示区。需要彩色层2605以执行彩色显示。在RGB系统的情况中，对于各个像素设置对应于红、绿、及蓝的颜色的各个彩色层。TFT基板2600及相对基板2601的外侧设置有抗反射膜2626、偏光板2607、和漫射器(diffuser)板2613，并且将偏光板2606设置于TFT基板2600与相对基板2601之间。光源包括冷阴极管2610和反射器板2611。将电路板2612通过柔性布线板2609连接至TFT基板2600。将诸如控制电路及电源供应电路的外部电路完全包括在电路板2612中。可以堆叠该偏光板与液晶层，且延迟板插入于其间。
[0296]图14A中的显示设备是其中将抗反射膜2626设置于相对基板2601的外侧，以及将偏光板2606及彩色层2605顺序地设置于内侧的实例。然而，可将偏光板2606设置在相对基板2601的外侧(在观看者侧上)，且在该情况中，可将抗反射膜2626设置于偏光板2606的表面之上。该偏光板2606及彩色层2605的堆叠结构也不限于图14A所示的结构，而是可根据偏光板2606及彩色层2605的材料或制造步骤的条件而进行适当地设置。
[0297]液晶显示模块可使用TN(扭转向列)模式、IPS(同平面切换)模式、FFS(边缘场切换)模式、MVA(多域垂直对准)模式、PVA(图案式垂直对准)模式、ASM(轴向对称的对准式微单元)模式、OCB(光学补偿的双反射)模式、FLC(铁电液晶)模式、AFLC(反铁电液晶)模式等模式。
[0298]图14B示出了将OCB模式应用于图14A的液晶显示模块，使得该液晶显示模块是FS-LCD(场顺序LCD)的实例。该FS-LCD在一个帧周期中执行红、绿、和蓝光发射。可通过以分时方法组成图像而执行彩色显示。而且，使用发光二极管、冷阴极管等执行每种颜色的发射；因此，不需要滤色器。不必配置三原色的滤色器及限制每种颜色的显示区。可在任意区域中执行所有三种颜色的显示。另一方面，在一个帧周期中执行三种颜色的光发射；因此，需要液晶的高速响应。当使用FS系统的FLC模式以及OCB模式被应用于本发明的显示设备时，可完成具有更高性能及高图像质量的显示设备或液晶电视装置。
[0299]OCB模式的液晶层具有所谓的π单元结构。在该π单元结构中，将液晶分子定向使得分子的预倾角关于有源矩阵基板与相对基板间的中心平面对称。当未将电压施加于所述基板之间时，在π单元结构中的定向为张开式(splay)定向，而当施加电压时则转换成为弯曲定向。在此弯曲定向中执行白色显示。进一步的电压施加将使得在弯曲定向中的液晶分子垂直于所述基板定向，这不允许光透过。注意，通过使用OCB模式，可获得高达现有的TN模式约十倍的响应速度。
[0300]进一步地，作为对应于FS系统的模式，也可使用利用能够高速工作的铁电液晶(FLC)的HV(半V)-FLC、SS(表面稳定式)-FLC等的模式。具有相对低的粘度的向列液晶可用于OCB模式。具有铁电相的层列液晶可用于HV-FLC或SS-FLC。
[0301]通过使液晶显示模块的单元间隙变窄而增加液晶显示模块的光学响应速度。作为选择地，可通过降低液晶材料的粘度而增加光学响应速度。当TN模式液晶显示模块的像素区的像素节距为30微米或更小时，上述增加光学响应速度的方法更加有效。进一步地，可通过其中所施加的电压仅对一瞬间增加(或减少)的过驱动法来进一步增加光学响应速度。
[0302]图14B的液晶显示模块是透射式液晶显示模块，其中设置红色光源2910a、绿色光源2910b、和蓝色光源2910c作为光源。将控制部分2912设置于液晶显示模块中，以单独地控制红色光源2910a、绿色光源2910b、和蓝色光源2910c开启或关闭。每种颜色的光发射是由控制部分2912所控制的，且使用时分法使光进入液晶而组成影像，由此执行彩色显示。
[0303]在此实施模式的显示设备中，也在显示设备的显示屏幕表面之上设置具有多个凸起的抗反射膜。所以，进入显示设备的外部光入射在抗反射膜上的次数增加；因此，增加了透射通过抗反射膜的外部光的量。因而，减少了反射至观看者侧的外部光的量，且可消除可视性降低的原因，诸如反射。
[0304]本发明可提供具有高度抗反射功能的高可视性显示设备，其通过在其表面上提供具有多个凸起的抗反射膜来进一步减少外部光的反射。从而，可制造更高质量和高性能的显示设备。
[0305]在适合时，此实施模式可与实施模式1至4及9的任意实施模式自由地结合。
[0306](实施模式12)
通过由本发明形成的显示设备，可完成电视装置(也简称为电视，或电视接收器)。图19是显示该电视装置的主要部件的框图。
[0307]图17A是顶视图，显示根据本发明的显示面板的结构。其中以矩阵布置像素2702的像素部分2701、扫描线输入端子2703、及信号线输入端子2704形成在具有绝缘表面的基板2700之上。可根据多种标准而确定像素的数目。在使用RGB的XGA全彩色显示器的情况中，像素的数目可以是1024×768×3(RGB)。在使用RGB的UXGA全彩色显示器的情况中，像素的数目可以是1600×1200×3(RGB)；以及在使用RGB的全规格、高清晰度、和全彩色显示器的情况中，数目可以是1920×1080×3(RGB)。
[0308]通过从扫描线输入端子2703延伸的扫描线和从信号线输入端子2704延伸的信号线的交叉而以矩阵形成像素2702。在像素部分2701中的每个像素2702设置有与其连接的开关元件和像素电极。该开关元件的典型实例为TFT。TFT的栅极电极层连接至扫描线，且TFT的源极或漏极连接至信号线，这使得每个像素能够由从外部输入的信号独立地控制。
[0309]图17A示出了其中由外部驱动器电路控制待输入到扫描线和信号线的信号的显示面板的结构。作为选择地，可通过COG(玻璃上芯片)法将驱动器IC 2751安装在基板2700上，如图18A所示。作为另一安装模式，可使用如图18B所示的TAB(胶带自动接合)法。可在单晶半导体基板之上形成驱动器IC，或可使用玻璃基板之上的TFT形成。在图18A及18B图的每个中，驱动器IC 2751连接至FPC(柔性印刷电路)2750。
[0310]当由结晶半导体形成设置于像素中的TFT时，可在基板3700之上形成扫描线驱动器电路3702，如图17B所示。在图17B中，与图17A相似地，由连接至信号线输入端子3704的外部驱动器电路控制像素部分3701。当由具有高的迁移率的多晶(微晶)半导体、单晶半导体等形成设置于像素中的TFT时，像素部分4701、扫描线驱动器电路4702、及信号线驱动器电路4704均可形成在玻璃基板4700之上，如图17C所示。
[0311]关于显示面板，存在以下情况：其中仅像素部分901是如图17A所示的形成的，以及如图18B所示的通过TAB法安装扫描线驱动器电路903及信号线驱动器电路902的情况；其中如图18A所示的通过COG法安装扫描线驱动器电路903及信号线驱动器电路902的情况；其中如图17B所示的形成TFT，在基板上形成像素部分901及扫描线驱动器电路903，及将信号线驱动器电路902单独地安装为驱动器IC的情况；其中如图17C所示的在基板上形成像素部分901、信号线驱动器电路902、及扫描线驱动器电路903的情况等等。显示面板可具有任意所述的结构。
[0312]作为图19中的另一外部电路，放大由调谐器904接收的信号当中的视频信号的视频信号放大器电路905、将从视频信号放大器电路905输出的信号转换为与红、绿、和蓝的各个颜色对应的色度信号的视频信号处理电路906、将视频信号转换为驱动器IC的输入规格的控制电路907等电路，被设置于视频信号的输入侧。该控制电路907输出信号至扫描线侧及信号线侧二者。在数字驱动的情况中，信号驱动电路908可被设置于信号线侧，且可以将输入数字信号划分为m片并提供信号。
[0313]由调谐器904接收的信号当中的音频信号被发送到音频信号放大器电路909，且通过音频信号处理电路910将其提供到扬声器913。控制电路911接收接收站(接收频率)的控制信息或来自输入部分912的音量，并发射信号至调谐器904及音频信号处理电路910。
[0314]可通过将显示模块整合在机壳内而完成电视装置，如图20A及20B所示。当液晶显示模块用作显示模块时，可制造液晶电视装置。当使用EL显示模块时，可制造EL电视装置。作为选择地，可制造等离子电视、电子纸等。在图20A中，通过使用显示模块形成主屏幕2003，且设置扬声器部分2009、操作开关等作为其附属装备。因此，可根据本发明完成电视装置。
[0315]将显示面板2002整合在机壳2001中，以及通过接收器2005接收通常的TV广播。当显示设备经由调制解调器2004有线或无线地连接至通信网络时，可执行单向(从发送器至接收器)或双向(在发送器与接收器之间，或在接收器之间)的信息通信。可使用内置于机壳2001中的开关，或远程控制单元2006操作该电视装置。用于显示输出信息的显示部分2007也被设置在远程控制装置2006中。
[0316]进一步地，除了主屏幕2003外，电视装置还可包括利用第二显示面板形成的子屏幕2008，以便显示频道、音量等。在此结构中，主屏幕2003和子屏幕2008二者均可以是使用本发明的液晶面板形成的。作为选择地，可使用具有宽视角的EL显示面板形成主屏幕2003，以及使用能以更少功耗来显示影像的液晶显示面板形成子屏幕2008。为了优先地减少功耗，可使用液晶显示面板形成主屏幕2003，以及可使用可开启及关闭的EL显示面板形成子屏幕。根据本发明，即使当使用大尺寸的基板以及使用大量的TFT或电子元件时，也可形成高度可靠性的显示设备。
[0317]图20B示出了具有大尺寸显示部分的电视装置，例如，20寸至80寸的显示部分。该电视装置包括机壳2010、显示部分2011、作为操作部分的远程控制装置2012、扬声器部分2013等。本发明可应用于该显示部分2011的制造。因为图20B中的电视装置是壁挂类型，其不需要大的安装空间。
[0318]当然，本发明不限于电视装置，且可应用于多种应用，用作大尺寸的显示媒体，例如在火车站、机场等处的信息显示板、或街道上的广告显示板，以及个人计算机的监视器。
[0319]此实施模式可适合地与实施模式1至11的任意实施模式自由地结合。
[0320](实施模式13)
根据本发明的电子装置的实例如下：电视装置(也简称为电视，或电视接收器)，照相机(诸如数字照相机或数字摄像机)，蜂窝电话装置(也简称为蜂窝电话或手机)，信息终端(例如PDA)，便携式游戏机，计算机监视器，计算机，声音再现装置(例如汽车音响系统)，包括记录介质的图像再现装置(例如家用游戏机)等。将参照图21A至21E来叙述其优选模式。
[0321]图21A所示的便携式信息终端装置包括主体9201，显示部分9202等。本发明的显示设备可应用于显示部分9202。结果，可提供能够以高可视性显示高质量图像的高性能便携式信息终端装置。
[0322]图21B所示的数字摄像机包括显示部分9701，显示部分9702等。本发明的显示设备可应用于显示部分9701。结果，可提供能够以高可视性来显示高质量图像的高性能数字摄像机。
[0323]图21C所示的蜂窝电话包括主体9101，显示部分9102等。本发明的显示设备可应用于显示部分9102。结果，可提供能够以高可视性来显示高质量图像的高性能蜂窝电话。
[0324]图21D所示的便携式电视装置包括主体9301，显示部分9302等。本发明的显示设备可应用于显示部分9302。结果，可提供能够以高可视性来显示高质量图像的高性能便携式电视装置。本发明的显示设备可应用于广范围的电视装置，范围从安装在诸如蜂窝电话的便携式终端上的小尺寸电视装置、能够携带的中型尺寸电视装置，到大尺寸(例如40寸或更大)的电视装置。
[0325]图21E所示的便携式计算机包括主体9401，显示部分9402等。本发明的显示设备可应用于显示部分9402。结果，可提供能够以高可视性显示高质量图像的高性能便携式计算机。
[0326]如上所述，可通过使用本发明的显示设备来提供能够以高可视性显示高质量图像的高性能电子装置。
[0327]此实施模式可与实施模式1至12的任意实施模式自由地结合。
[实施例1]
[0328]此实施例描述用于本发明中的抗反射膜的光学计算的结果。此外，也执行具有堆叠结构的抗反射膜的光学计算用于比较。在该实施例中，将参照表1和2以及图26至30来进行说明。
[0329]该此实施例中的计算是使用用于光学装置的光学计算仿真器FullWAVE(由RSoft Design Group，Inc.制造)来执行的。反射比是通过2D光学计算所计算的。
[0330]作为比较实例，计算了具有多层结构的抗反射膜对外部光的反射，该多层结构是通过低折射系数层及高折射系数层的堆叠形成的。作为比较实例，包括高折射系数层11a(n＝1.9)及低折射系数层11b(n＝1.34)的抗反射膜11形成在玻璃基板10(n＝1.52，反射比：4％)之上，且低折射系数层11b的表面暴露于空气12(n＝1.0)，如图26A所示。表1示出了比较实例的组成部分、每个的反射比，及每个的厚度。
[0331]
[表1]