(57)【要約】【課題】視認性の優れた表示装置を提供する。【解決手段】第１の面と、前記第１の面の裏に第２の面を有する第１の基体と、第３の面と、前記第３の面の裏に第４の面を有し、前記第２の面と前記第３の面が向かい合うように設けられた第２の基体と、前記第１の基体と前記第２の基体の間に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング素子と電気的に接続された表示素子と、前記第１の基体の側面、前記第２の基体の側面、および前記第４の面を覆うように設けられた反射防止膜を有する。【選択図】図１
2018045196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と、前記第１の面の裏に第２の面を有する第１の基体と、
第３の面と、前記第３の面の裏に第４の面を有する第２の基体と、を有し、
前記第３の面は、前記第２の面と向かい合うように位置し、
前記第１の基体と前記第２の基体の間に設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と電気的に接続された表示素子と、
前記第１の基体の側面、前記第２の基体の側面、および前記第４の面を覆うように設けられた反射防止膜を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１の面と、前記第１の面の裏に第２の面を有する第１の基体と、
第３の面と、前記第３の面の裏に第４の面を有する第２の基体と、を有し、
前記第３の面は、前記第２の面と向かい合うように位置し、
前記第１の基体と前記第２の基体の間に設けられ、それぞれ、
第１のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子と電気的に接続された第１の表示素子と、
第２のスイッチング素子と、
前記第２のスイッチング素子と電気的に接続された第２の表示素子を有する複数の画素と、
前記第１の基体の側面、前記第２の基体の側面、および前記第４の面を覆うように設けられた反射防止膜を有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２において、前記第１の表示素子は液晶表示素子であり、前記第２の表示素子は、エレクトロルミネセンス表示素子であることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項２において、前記第１の表示素子は第１の液晶表示素子であり、前記第２の表示素子は、第２の液晶表示素子であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、前記第１の面と対向するように光源が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５において、前記反射防止膜は、前記第１の面の少なくとも一部を覆うように設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６において、前記反射防止膜の屈折率は１．５７８以上１．６０２以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７において、前記反射防止膜を間に挟んで、前記第４の面上に偏光層を有することを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７において、前記第４の面と前記反射防止膜の間に偏光層を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、表示装置、または電子機器に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法に関する。
【０００３】
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶装置は、半導体装置の一態様である。撮像装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は、半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【０００４】
近年、表示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や、有機ＥＬ等を用いたエレクトロルミネセンスディスプレイなどのフラットパネルディスプレイが広く普及している。
【０００５】
フラットパネルディスプレイは、テレビやコンピュータのモニタだけでなく、スマートフォン、携帯電話、あるいはタブレットといった、携帯型の情報端末機器（以降、携帯情報端末と呼称する）等の電子機器に広く用いられている。
【０００６】
表示装置において、外光の表示面での反射が表示品位、すなわち視認性を低下させることが問題となっている。ここで、外光とは、屋内における蛍光灯や電球等の照明や、屋外における太陽光等、表示装置あるいはそれを有する電子機器以外から表示装置の表示面へ入射する光のことをいう。
【０００７】
特に、携帯情報端末を屋外で用いるアプリケーションが増加している。このようなアプリケーションには、ゲーム、現在地や目的地を地図上に表示するアプリケーション、さらに目的地までの道のりや所要時間を表示し、ナビゲーション機能を実行するアプリケーション、店舗やレストランの情報を表示するアプリケーション等がある。しかしながら、太陽光などの強い外光下では、表示装置の表示面における外光の反射のため表示品位が損なわれ、上記のようなアプリケーションを十分に利用できない、あるいは楽しむことができない等といった問題があった。
【０００８】
表示面における外光の反射を防止、あるいは抑制するために、表示面に屈折率の異なる膜を複数成膜して、反射防止層を設ける方法（特許文献１）や、表示面にピラミッド型あるいは円錐型の構造体を設ける方法（特許文献２）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２４８１０２号公報
【特許文献２】特開２００４−８５８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、反射防止膜として複数の層を形成する場合は、成膜工程が増加してしまう。また、表示面に構造体を形成する場合は、構造体となる材料にマスクを設け、エッチング等の加工を行う必要があり、工程が煩雑となる。よって、より簡便に表示装置あるいはそれを有する電子機器の表示部の視認性が向上する方法が望まれている。
【００１１】
上記問題に鑑み、本発明の一態様は、表示装置の視認性を向上させることを課題の１つとする。または、本発明の一態様は、表示装置の信頼性を向上させることを課題の１つとする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の１つとする。または、本発明の一態様は、新規な半導体装置の作製方法を提供することを課題の１つとする。または、本発明の一態様は、比較的低温で且つ高い信頼性を有する半導体装置の作製方法を提供することを課題の１つとする。
【００１２】
なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、第１の面と、第１の面の裏に第２の面を有する第１の基体と、第３の面と、第３の面の裏に第４の面を有する第２の基体と、を有し、第３の面は、第２の面と向かい合うように位置し、第１の基体と第２の基体の間に設けられたスイッチング素子と、スイッチング素子と電気的に接続された表示素子と、第１の基体の側面、第２の基体の側面、および第４の面を覆うように設けられた反射防止膜を有する半導体装置である。
【００１４】
本発明の一態様は、第１の面と、１の面の裏に第２の面を有する第１の基体と、第３の面と、第３の面の裏に第４の面を有する第２の基体と、を有し、第３の面は、第２の面と向かい合うように位置し、第１の基体と第２の基体の間に設けられた複数の画素と、複数の画素はそれぞれ、第１のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子と電気的に接続された第１の表示素子と、第２のスイッチング素子と、第２のスイッチング素子と電気的に接続された第２の表示素子を有し、第１の基体の側面、第２の基体の側面、および第４の面を覆うように設けられた反射防止膜を有する半導体装置である。
【００１５】
なお、上記態様において、第１の表示素子を液晶表示素子とし、第２の表示素子をエレクトロルミネセンス表示素子としてもよい。
【００１６】
なお、上記態様において、第１の表示素子を第１の液晶表示素子とし、第２の表示素子を、第２の液晶表示素子としてもよい。
【００１７】
なお、上記態様において、第１の面と対向するように光源が設けられていてもよい。
【００１８】
なお、上記態様において、反射防止膜は、第１の面の少なくとも一部を覆うように設けられていることが好ましい。
【００１９】
なお、上記態様において、反射防止膜の屈折率は１．５７８以上１．６０２以下であることが好ましい。
【００２０】
なお、上記態様において、反射防止膜を間に挟んで、第４の面上に偏光層を設けてもよい。
【００２１】
なお、上記態様において、第４の面と反射防止膜の間に偏光層を設けてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一態様により、表示装置の視認性を向上させることができる。または、本発明の一態様により、表示装置の信頼性を向上させることができる。または、本発明の一態様により、新規な表示装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な半導体装置の作製方法を提供することができる。または、本発明の一態様により、比較的低温で且つ高い信頼性を有する半導体装置の作製方法を提供することができる。
【００２３】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一態様に係る表示装置の断面図。
【図２】本発明の一態様に係る表示装置の作製方法を示す断面図。
【図３】本発明の一態様に係る製造装置の断面図および上面図。
【図４】本発明の一態様に係る製造装置の断面図。
【図５】本発明の一態様に係る表示装置の断面図。
【図６】本発明の一態様に係る表示装置の断面図。
【図７】本発明の一態様に係る表示装置の断面図。
【図８】本発明の一態様に係る表示装置の断面図。
【図９】本発明の一態様に係る表示装置の断面図。
【図１０】本発明の一態様に係る表示装置の断面図。
【図１１】本発明の一態様に係る製造装置の斜視図。
【図１２】実施の形態に係る、表示モジュールの構成例。
【図１３】実施の形態に係る、電子機器。
【図１４】実施の形態に係る、電子機器。
【図１５】本実施例の反射防止膜の屈折率、表面反射率、および透過率を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２６】
また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。
【００２７】
また、本明細書にて用いる「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【００２８】
また、本明細書において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
【００２９】
また、本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン（ドレイン端子、ドレイン領域またはドレイン電極）とソース（ソース端子、ソース領域またはソース電極）の間にチャネル領域を有しており、ドレインとチャネル領域とソースとを介して電流を流すことができるものである。なお、本明細書等において、チャネル領域とは、電流が主として流れる領域をいう。
【００３０】
また、ソースやドレインの機能は、異なる極性のトランジスタを採用する場合や、回路動作において電流の方向が変化する場合などには入れ替わることがある。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。
【００３１】
また、本明細書等において、「電気的に接続」には、「何らかの電気的作用を有するもの」を介して接続されている場合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するもの」は、接続対象間での電気信号の授受を可能とするものであれば、特に制限を受けない。例えば、「何らかの電気的作用を有するもの」には、電極や配線をはじめ、トランジスタなどのスイッチング素子、抵抗素子、インダクタ、キャパシタ、その他の各種機能を有する素子などが含まれる。
【００３２】
また、本明細書等において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。
【００３３】
また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００３４】
また、本明細書等において、特に断りがない場合、オフ電流とは、トランジスタがオフ状態（非導通状態、遮断状態、ともいう）にあるときのドレイン電流をいう。オフ状態とは、特に断りがない場合、ｎチャネル型トランジスタでは、ゲートとソースの間の電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈよりも低い状態、ｐチャネル型トランジスタでは、ゲートとソースの間の電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈよりも高い状態をいう。例えば、ｎチャネル型のトランジスタのオフ電流とは、ゲートとソースの間の電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈよりも低いときのドレイン電流を言う場合がある。
【００３５】
トランジスタのオフ電流は、Ｖｇｓに依存する場合がある。従って、トランジスタのオフ電流がＩ以下である、とは、トランジスタのオフ電流がＩ以下となるＶｇｓの値が存在することを言う場合がある。トランジスタのオフ電流は、所定のＶｇｓにおけるオフ状態、所定の範囲内のＶｇｓにおけるオフ状態、または、十分に低減されたオフ電流が得られるＶｇｓにおけるオフ状態、等におけるオフ電流を指す場合がある。
【００３６】
一例として、しきい値電圧Ｖｔｈが０．５Ｖであり、Ｖｇｓが０．５Ｖにおけるドレイン電流が１×１０−９Ａであり、Ｖｇｓが０．１Ｖにおけるドレイン電流が１×１０−１３Ａであり、Ｖｇｓが−０．５Ｖにおけるドレイン電流が１×１０−１９Ａであり、Ｖｇｓが−０．８Ｖにおけるドレイン電流が１×１０−２２Ａであるようなｎチャネル型トランジスタを想定する。当該トランジスタのドレイン電流は、Ｖｇｓが−０．５Ｖにおいて、または、Ｖｇｓが−０．５Ｖ乃至−０．８Ｖの範囲において、１×１０−１９Ａ以下であるから、当該トランジスタのオフ電流は１×１０−１９Ａ以下である、と言う場合がある。当該トランジスタのドレイン電流が１×１０−２２Ａ以下となるＶｇｓが存在するため、当該トランジスタのオフ電流は１×１０−２２Ａ以下である、と言う場合がある。
【００３７】
また、本明細書等では、チャネル幅Ｗを有するトランジスタのオフ電流を、チャネル幅Ｗあたりを流れる電流値で表す場合がある。また、所定のチャネル幅（例えば１μｍ）あたりを流れる電流値で表す場合がある。後者の場合、オフ電流の単位は、電流／長さの次元を持つ単位（例えば、Ａ／μｍ）で表される場合がある。
【００３８】
トランジスタのオフ電流は、温度に依存する場合がある。本明細書において、オフ電流は、特に記載がない場合、室温、６０℃、８５℃、９５℃、または１２５℃におけるオフ電流を表す場合がある。または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等の信頼性が保証される温度、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等が使用される温度（例えば、５℃乃至３５℃のいずれか一の温度）におけるオフ電流、を表す場合がある。トランジスタのオフ電流がＩ以下である、とは、室温、６０℃、８５℃、９５℃、１２５℃、当該トランジスタが含まれる半導体装置の信頼性が保証される温度、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等が使用される温度（例えば、５℃乃至３５℃のいずれか一の温度）、におけるトランジスタのオフ電流がＩ以下となるＶｇｓの値が存在することを指す場合がある。
【００３９】
トランジスタのオフ電流は、ドレインとソースの間の電圧Ｖｄｓに依存する場合がある。本明細書において、オフ電流は、特に記載がない場合、Ｖｄｓが０．１Ｖ、０．８Ｖ、１Ｖ、１．２Ｖ、１．８Ｖ、２．５Ｖ，３Ｖ、３．３Ｖ、１０Ｖ、１２Ｖ、１６Ｖ、または２０Ｖにおけるオフ電流を表す場合がある。または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等の信頼性が保証されるＶｄｓ、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等において使用されるＶｄｓにおけるオフ電流、を表す場合がある。トランジスタのオフ電流がＩ以下である、とは、Ｖｄｓが０．１Ｖ、０．８Ｖ、１Ｖ、１．２Ｖ、１．８Ｖ、２．５Ｖ，３Ｖ、３．３Ｖ、１０Ｖ、１２Ｖ、１６Ｖ、２０Ｖ、当該トランジスタが含まれる半導体装置の信頼性が保証されるＶｄｓ、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等において使用されるＶｄｓ、におけるトランジスタのオフ電流がＩ以下となるＶｇｓの値が存在することを指す場合がある。
【００４０】
上記オフ電流の説明において、ドレインをソースと読み替えてもよい。つまり、オフ電流は、トランジスタがオフ状態にあるときのソースを流れる電流を言う場合もある。
【００４１】
また、本明細書等では、オフ電流と同じ意味で、リーク電流と記載する場合がある。また、本明細書等において、オフ電流とは、例えば、トランジスタがオフ状態にあるときに、ソースとドレインとの間に流れる電流を指す場合がある。
【００４２】
また、本明細書等において、トランジスタのしきい値電圧とは、トランジスタにチャネルが形成されたときのゲート電圧（Ｖｇ）を指す。具体的には、トランジスタのしきい値電圧とは、ゲート電圧（Ｖｇ）を横軸に、ドレイン電流（Ｉｄ）の平方根を縦軸にプロットした曲線（Ｖｇ−√Ｉｄ特性）において、最大傾きである接線を外挿したときの直線と、ドレイン電流（Ｉｄ）の平方根が０（Ｉｄが０Ａ）との交点におけるゲート電圧（Ｖｇ）を指す場合がある。あるいは、トランジスタのしきい値電圧とは、チャネル長をＬ、チャネル幅をＷとし、Ｉｄ［Ａ］×Ｌ［μｍ］／Ｗ［μｍ］の値が１×１０−９［Ａ］となるゲート電圧（Ｖｇ）を指す場合がある。
【００４３】
また、本明細書等において、「半導体」と表記した場合であっても、例えば、導電性が十分に低い場合は、「絶縁体」としての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「絶縁体」とは境界が曖昧であり、厳密に区別できない場合がある。したがって、本明細書等に記載の「半導体」は、「絶縁体」に言い換えることが可能な場合がある。同様に、本明細書等に記載の「絶縁体」は、「半導体」に言い換えることが可能な場合がある。または、本明細書等に記載の「絶縁体」を「半絶縁体」に言い換えることが可能な場合がある。
【００４４】
また、本明細書等において、「半導体」と表記した場合であっても、例えば、導電性が十分に高い場合は、「導電体」としての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「導電体」とは境界が曖昧であり、厳密に区別できない場合がある。したがって、本明細書等に記載の「半導体」は、「導電体」に言い換えることが可能な場合がある。同様に、本明細書等に記載の「導電体」は、「半導体」に言い換えることが可能な場合がある。
【００４５】
また、本明細書等において、半導体の不純物とは、半導体膜を構成する主成分以外をいう。例えば、濃度が０．１原子％未満の元素は不純物である。不純物が含まれることにより、半導体にＤＯＳ（Ｄｅｎｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｔａｔｅｓ）が形成されることや、キャリア移動度が低下することや、結晶性が低下することなどが起こる場合がある。半導体が金属酸化物を有する場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１４族元素、第１５族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、水素（水にも含まれる）、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などがある。金属酸化物の場合、例えば水素などの不純物の混入によって酸素欠損を形成する場合がある。また、半導体がシリコンを有する場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、酸素、水素を除く第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１５族元素などがある。
【００４６】
また、本明細書等について、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍とは、原子数の総和に対して、Ｉｎが４の場合、Ｇａが１以上３以下（１≦Ｇａ≦３）であり、Ｚｎが２以上４以下（２≦Ｚｎ≦４）とする。また、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍とは、原子数の総和に対して、Ｉｎが５の場合、Ｇａが０．１より大きく２以下（０．１＜Ｇａ≦２）であり、Ｚｎが５以上７以下（５≦Ｚｎ≦７）とする。また、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍とは、原子数の総和に対して、Ｉｎが１の場合、Ｇａが０．１より大きく２以下（０．１＜Ｇａ≦２）であり、Ｚｎが０．１より大きく２以下（０．１＜Ｚｎ≦２）とする。
【００４７】
（実施の形態１）
本実施の形態の表示装置は、表示面に反射防止膜が設けられる。反射防止膜が設けられることで、反射防止膜表面で反射する外光と、反射防止膜の裏面とその裏面に接して設けられる素子（例えば、表示面側に位置する基体）との界面で反射する外光が干渉し、それぞれの反射光がお互いに打ち消し合うことで、表示装置の表面での反射、すなわち表面反射、または表面反射率の低減が実現できる。
【００４８】
ここで、表示面での反射率を低減するために、表示面に外光等の光を吸収する膜を設ける場合を考える。表示面に外光等の光を吸収する膜を設けることで表面反射率を低減することは可能である。しかしながら、このような光を吸収する膜は、表示に必要な光も吸収してしまい表示品位を低下してしまう。ここで、表示に必要な光とは、ＥＬ表示装置におけるＥＬ層（あるいは発光層）からの発光、反射型液晶表示装置における表示面への入射光や反射電極で反射した反射光、透過型液晶表示装置においては、バックライトなどの光源から発せられ、液晶を透過した透過光などが挙げられる。
【００４９】
よって、反射防止膜としては、吸光係数が極めて小さく、好ましくは吸光係数がゼロである物質が好ましい。また、反射防止膜としては、透過率が低減することなく、表面反射率が低減するような膜であることが好ましい。
【００５０】
ここで基体とは、スイッチング素子、表示素子、またはタッチセンサ等の信号入力素子等、各種素子の形成や支持に用いられる。上記素子を第１の基体上に形成し、その後第１の基体から上記素子を剥離し、第２の基体に転置してもよい。基体は、基板、基材、あるいは支持体等と呼称することもできる。
【００５１】
図１は、本実施の形態の表示装置の例を示す断面模式図である。表示装置１０１、表示装置１１１、表示装置１１３は、第１の基体となる基体１０３と、第２の基体となる基体１０５の間に素子層１０７が設けられている。基体１０３の素子層１０７と反対側の面を第１の面、素子層１０７が設けられる面を第２の面と呼ぶことができる。また、基体１０５の素子層１０７が設けられる面を第３の面、素子層１０７と反対側の面を第４の面と呼ぶことができる。素子層１０７には、スイッチング素子、表示素子、配線等が設けられている。さらに素子層１０７には、上記素子の他に、容量や、タッチセンサ等の信号入力素子が設けられても良い。
【００５２】
本実施の形態に示す基体１０３または基体１０５として、例えば、絶縁体基板、半導体基板または導電体基板を用いることができる。絶縁体基板としては、例えば、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、安定化ジルコニア基板（イットリア安定化ジルコニア基板など）、樹脂基板などがある。また、半導体基板としては、例えば、シリコン、ゲルマニウムなどの単体半導体基板、または炭化シリコン、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウムからなる化合物半導体基板などがある。さらには、前述の半導体基板内部に絶縁体領域を有する半導体基板、例えばＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などがある。導電体基板としては、黒鉛基板、金属基板、合金基板、導電性樹脂基板などがある。または、金属の窒化物を有する基板、金属の酸化物を有する基板などがある。さらには、絶縁体基板に導電体または半導体が設けられた基板、半導体基板に導電体または絶縁体が設けられた基板、導電体基板に半導体または絶縁体が設けられた基板などがある。
【００５３】
また、基板として、可とう性基板を用いてもよい。なお、可とう性基板上にトランジスタを設ける方法としては、非可とう性の基板上にトランジスタを作製した後、トランジスタを剥離し、可とう性基板に転置する方法もある。その場合には、非可とう性基板とトランジスタとの間に剥離層を設けるとよい。なお、基板として、繊維を編みこんだシート、フィルムまたは箔などを用いてもよい。また、基板が伸縮性を有してもよい。また、基板は、折り曲げや引っ張りをやめた際に、元の形状に戻る性質を有してもよい。または、元の形状に戻らない性質を有してもよい。基板は、例えば、５μｍ以上７００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上５００μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以上３００μｍ以下の厚さとなる領域を有する。基板を薄くすると、トランジスタを有する半導体装置を軽量化することができる。また、基板を薄くすることで、ガラスなどを用いた場合にも伸縮性を有する場合や、折り曲げや引っ張りをやめた際に、元の形状に戻る性質を有する場合がある。そのため、落下などによって基板上の半導体装置に加わる衝撃などを緩和することができる。即ち、丈夫な半導体装置を提供することができる。
【００５４】
可とう性基板としては、例えば、金属、合金、樹脂もしくはガラス、またはそれらの繊維などを用いることができる。可とう性基板は、線膨張率が低いほど環境による変形が抑制されて好ましい。可とう性基板としては、例えば、線膨張率が１×１０−３／Ｋ以下、５×１０−５／Ｋ以下、または１×１０−５／Ｋ以下である材質を用いればよい。樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミドなど）、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリルなどがある。特に、アラミドは、線膨張率が低いため、可とう性基板として好適である。
【００５５】
表示素子からの光を取り出す側の基板、あるいはバックライトからの光を透過させる基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイア、有機樹脂などの材料を用いることができる。
【００５６】
厚さの薄い基板を用いることで、表示パネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可とう性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可とう性を有する表示パネルを実現できる。
【００５７】
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可とう性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
【００５８】
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。
【００５９】
また、金属基板の表面を酸化する、または表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、またはスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置するまたは加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。
【００６０】
可とう性を有し、可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０−６／Ｋ以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表示パネルも軽量にすることができる。
【００６１】
上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を、可とう性を有する基板として用いてもよい。可とう性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。
【００６２】
または、可とう性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
【００６３】
可とう性を有する基板に、表示パネルの表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可とう性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。
【００６４】
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示パネルとすることができる。
【００６５】
本実施の形態に示すスイッチング素子として、トランジスタを用いることができる。トランジスタとしては、その性能から電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等が挙げられる。また、その形状から薄膜トランジスタと呼ばれるものもある。本発明ではこれらを総称してトランジスタと呼ぶ。電界効果トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁膜として機能する絶縁層と、を有する。
【００６６】
なお、トランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
【００６７】
本実施の形態に示す表示素子としては、代表的には、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示素子や液晶表示素子が挙げられる。ＥＬ表示素子としては、有機ＥＬ表示素子、無機ＥＬ表示素子、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：  ＬＥＤ）が挙げられる。また、本実施の形態に示す表示素子として、ＥＬ表示素子と、液晶表示素子とを組み合わせても良い。
【００６８】
表示素子としては上記のほかに、発光トランジスタ素子（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、電子インク素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）ディスプレイ（例えば、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、デジタル・マイクロ・シャッター（ＤＭＳ）素子、インターフェロメトリック・モジュレーション（ＩＭＯＤ）素子など）、圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。
【００６９】
図１（Ａ）に示すように、表示装置１０１では、基体１０５が有する面のうち、素子層１０７や基体１０３が設けられている面とは反対側の面、すなわち第２の基体の第４の面に反射防止膜１０９が設けられている。反射防止膜１０９としては、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、さらに好ましくは５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の無機膜を用いることができる。反射防止膜はプラズマＣＶＤ法や、メタルＣＶＤ法等のＣＶＤ法、スパッタリング法、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。このとき、反射防止膜の屈折率は、１．５７０以上１．６０２以下、好ましくは１．５７８以上１．６０２以下であることが好ましい。
【００７０】
また、図１（Ｂ）に示すように、表示装置１１１では、反射防止膜１０９が基体１０５の表面だけでなく、基体１０３、素子層１０７、基体１０５の側面も覆われるように設けられてもよい。なお、素子層１０７の表示素子が有機ＥＬ素子の場合、素子層１０７の側面には、有機ＥＬ素子の封止材やシール材が露出している場合がある。また、素子層１０７の表示素子が液晶素子の場合、素子層１０７の側面には、液晶素子のシール材が露出している場合がある。
【００７１】
また、図１（Ｃ）に示すように、表示装置１１３では、反射防止膜１０９が基体１０５の表面、基体１０３、素子層１０７、基体１０５の側面だけでなく、基体１０３が有する面のうち、素子層１０７や基体１０３が設けられている面とは反対側の面、すなわち第１の基体の第１の面にも反射防止膜１０９が設けられてもよい。
【００７２】
図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示すように表示装置１１１や表示装置１１３の側面、すなわち基体１０３、素子層１０７、および基体１０５の側面も反射防止膜１０９で覆うことで、素子層１０７内部へ不純物が侵入するのを防ぐことができ、好ましい。後述するが、スイッチング素子としてチャネル領域に金属酸化物を有するトランジスタを用いる場合、水素や水はトランジスタの特性を悪化させる。しかし、本実施の形態のように表示装置の側面を反射防止膜１０９で覆うことで、水や水素といった不純物の侵入を防ぐことができ、表示装置全体の特性悪化を防ぎ、信頼性を確保できる。また、表示素子として、有機ＥＬ素子や液晶素子を用いる場合、水は表示素子を劣化させる。しかし、本実施の形態のように表示装置の側面を反射防止膜１０９で覆うことで、水等の不純物の侵入を防ぐことができ、表示装置全体の特性悪化を防ぎ、信頼性を確保できる。
【００７３】
この場合、反射防止膜１０９は、表示装置の封止膜としても機能する。
【００７４】
図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示すように表示装置１１１や表示装置１１３の側面、すなわち基体１０３、素子層１０７、および基体１０５の側面も反射防止膜１０９で覆うためには、反射防止膜１０９をＡＬＤ法を用いて形成することが好ましい。
【００７５】
ＡＬＤ法を利用した成膜装置は、反応のためのプリカーサが順次にチャンバーに導入され、そのガス導入の順序を繰り返すことで成膜を行う。例えば、それぞれのスイッチングバルブ（高速バルブとも呼ぶ）を切り替えて２種類以上のプリカーサを順番にチャンバーに供給する。複数種のプリカーサが混ざらないように第１のプリカーサの後に不活性ガス（アルゴン、或いは窒素など）などを導入し、第２のプリカーサを導入してもよい。また、不活性ガスを導入する代わりに真空排気によって第１のプリカーサを排出した後、第２のプリカーサを導入してもよい。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）にＡＬＤ法の成膜過程を示す。第１のプリカーサ６０１が基板の表面に吸着して（図２（Ａ）参照）、第１の単一層を成膜する（図２（Ｂ）参照）。第１のプリカーサ６０１の基板表面への吸着は、自己停止機構が作用するため、形成される膜は原子一層分の単一層となる。次にチャンバーに第２のプリカーサ６０２が導入される。第１のプリカーサ６０１の単一層が形成された基板表面に第２のプリカーサ６０２が吸着して（図２（Ｃ）参照）、第１の単一層上に第２の単一層が積層される（図２（Ｄ）参照）。このときも、第２のプリカーサ６０２の基板表面への吸着は、自己停止機構が作用するため、形成される膜は原子一層分の単一層となる。このガス導入順序を制御しつつ所望の厚さになるまで複数回繰り返すことで、段差被覆性に優れた薄膜を形成することができる。薄膜の厚さは、繰り返す回数によって調節することができるため、精密な膜厚調節が可能である。また、プリカーサの自己停止機構を利用して層を形成しているため、形成された単一層はピンホールや膜厚のばらつきといった問題も生じない。
【００７６】
ＡＬＤ法には、熱を用いたＡＬＤ法（熱ＡＬＤ法）、プラズマを用いたＡＬＤ法（プラズマＡＬＤ法）がある。熱ＡＬＤ法では、熱エネルギーを用いてプリカーサの反応を行うものであり、プラズマＡＬＤ法はプリカーサの反応をラジカルの状態で行うものである。
【００７７】
ＡＬＤ法は、極めて薄い膜が精度よく成膜できる。凹凸を有する面に対しても、表面被覆率が高く、膜密度が高い。
【００７８】
また、熱ＡＬＤ法は、プラズマダメージがない。
【００７９】
《プラズマＡＬＤ》
また、プラズマＡＬＤ法により成膜することで、熱を用いたＡＬＤ法（熱ＡＬＤ法）に比べてさらに低温での成膜が可能となる。プラズマＡＬＤ法は、例えば、１００度以下でも成膜速度を低下させずに成膜することができる。また、プラズマＡＬＤ法では、Ｎ２をプラズマによりラジカル化することができるため、酸化物のみならず窒化物を成膜することができる。
【００８０】
また、表示素子に発光素子（有機ＥＬ素子など）を用いた場合、プロセス温度が高いと、発光素子の劣化を速めてしまう恐れがある。ここで、プラズマＡＬＤ法を用いることで、プロセス温度を下げることができるため、発光素子の劣化を抑制することができる。
【００８１】
また、プラズマＡＬＤを行う場合には、ラジカル種を発生させるために、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）を用いる。これにより、プラズマを基板から離れた状態で発生させることができ、プラズマダメージを抑えることができる。
【００８２】
上記によりプラズマＡＬＤ法を用いることで、他の成膜方法に比べて、プロセス温度が下げることができ、かつ表面被覆率を高めることができ、表示パネル作製後に基板側面部に当該膜を成膜することができる。これにより、外部からの水の浸入を抑えることができる。したがって、パネルの端部において周辺回路のドライバ動作の信頼性が向上（トランジスタ特性の信頼性向上）するため、狭額縁とした場合においても安定した動作が可能となる。
【００８３】
《ＡＬＤ装置に関する説明》
図３（Ａ）にＡＬＤ法を利用する成膜装置の一例を示す。ＡＬＤ法を利用する成膜装置は、成膜室（チャンバー１７０１）と、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂと、流量制御器である高速バルブ１７１２ａ、１７１２ｂと、原料導入口１７１３ａ、１７１３ｂと、原料排出口１７１４と、排気装置１７１５を有する。チャンバー１７０１内に設置される原料導入口１７１３ａ、１７１３ｂは供給管やバルブを介して原料供給部１７１１ａ、原料供給部１７１１ｂとそれぞれ接続されており、原料排出口１７１４は、排出管やバルブや圧力調整器を介して排気装置１７１５と接続されている。
【００８４】
チャンバー内部にはヒータを備えた基板ホルダ１７１６があり、その基板ホルダ上に基板１７００を配置する。
【００８５】
原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂでは、気化器や加熱手段などによって固体の原料や液体の原料からプリカーサを形成する。或いは、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂは、気体のプリカーサを供給する構成としてもよい。
【００８６】
また、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂを２つ設けている例を示しているが特に限定されず、３つ以上設けてもよい。また、高速バルブ１７１２ａ、１７１２ｂの開閉は時間で精密に制御することができ、プリカーサと不活性ガスのいずれか一方を供給する構成となっている。高速バルブ１７１２ａ、１７１２ｂはプリカーサの流量制御器であり、且つ、不活性ガスの流量制御器とも言える。
【００８７】
図３（Ａ）に示す成膜装置では、基板１７００を基板ホルダ１７１６上に搬入し、チャンバー１７０１を密閉状態とした後、基板ホルダ１７１６のヒータ加熱により基板１７００を所望の温度（例えば、１００℃以上または１５０℃以上）とし、プリカーサの供給と、排気装置１７１５による排気と、不活性ガスの供給と、排気装置１７１５による排気とを繰りかえすことで薄膜を基板表面に形成する。
【００８８】
図３（Ａ）に示す成膜装置では、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂに用意する原料（揮発性有機金属化合物など）を適宜選択することにより、ハフニウム、アルミニウム、タンタル、ジルコニウム等から選択された一種以上の元素を含む酸化物（複合酸化物も含む）を含んで構成される絶縁層を成膜することができる。具体的には、酸化ハフニウムを含んで構成される絶縁層、酸化アルミニウムを含んで構成される絶縁層、ハフニウムシリケートを含んで構成される絶縁層、又はアルミニウムシリケートを含んで構成される絶縁層を成膜することができる。また、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂに用意する原料（揮発性有機金属化合物など）を適宜選択することにより、タングステン層、チタン層などの金属層や、窒化チタン層などの窒化物層などの薄膜を成膜することもできる。
【００８９】
例えば、ＡＬＤ法を利用する成膜装置により酸化ハフニウム層を形成する場合には、溶媒とハフニウム前駆体化合物を含む液体（ハフニウムアルコキシドや、テトラキスジメチルアミドハフニウム（ＴＤＭＡＨ）などのハフニウムアミド）を気化させたプリカーサと、酸化剤としてオゾン（Ｏ３）の２種類のガスを用いる。この場合、原料供給部１７１１ａから供給する第１のプリカーサがＴＤＭＡＨであり、原料供給部１７１１ｂから供給する第２のプリカーサがオゾンとなる。なお、テトラキスジメチルアミドハフニウムの化学式はＨｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４である。また、他の材料としては、テトラキス（エチルメチルアミド）ハフニウムなどがある。なお、窒素は電荷捕獲準位を消失させる機能を有する。したがって、プリカーサが窒素を含むことで、電荷捕獲準位密度の低い酸化ハフニウムを成膜することができる。
【００９０】
ＡＬＤ法を利用する成膜装置により酸化アルミニウム層を形成する場合には、溶媒とアルミニウム前駆体化合物を含む液体（ＴＭＡなど）を気化させたプリカーサと、酸化剤としてＨ２Ｏの２種類のガスを用いる。この場合、原料供給部１７１１ａから供給する第１のプリカーサがＴＭＡであり、原料供給部１７１１ｂから供給する第２のプリカーサがＨ２Ｏとなる。なお、トリメチルアルミニウムの化学式はＡｌ（ＣＨ３）３である。また、他の材料液としては、トリス（ジメチルアミド）アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、アルミニウムトリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）などがある。
【００９１】
《マルチチャンバー成膜装置》
また、図３（Ａ）に示す成膜装置を少なくとも一つ有するマルチチャンバーの製造装置の一例を図３（Ｂ）に示す。
【００９２】
図３（Ｂ）に示す製造装置は、積層膜を大気に触れることなく連続成膜することができ、不純物の混入防止やスループット向上を図っている。
【００９３】
図３（Ｂ）に示す製造装置は、ロード室１７０２、搬送室１７２０、前処理室１７０３、成膜室であるチャンバー１７０１、アンロード室１７０６を少なくとも有する。なお、製造装置のチャンバー（ロード室、処理室、搬送室、成膜室、アンロード室などを含む）は、水分の付着などを防ぐため、露点が管理された不活性ガス（窒素ガス等）を充填させておくことが好ましく、望ましくは減圧を維持させる。
【００９４】
また、チャンバー１７０４、チャンバー１７０５は、チャンバー１７０１と同じＡＬＤ法を利用する成膜装置としてもよいし、プラズマＣＶＤ法を利用する成膜装置としてもよいし、スパッタリング法を利用する成膜装置としてもよいし、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を利用する成膜装置としてもよい。
【００９５】
例えば、チャンバー１７０４としてプラズマＣＶＤ法を利用する成膜装置とし、チャンバー１７０５としてＭＯＣＶＤ法を利用する成膜装置とし、積層膜を成膜する装置構成としてもよい。
【００９６】
図３（Ｂ）では搬送室１７２０の上面図が六角形の例を示しているが、積層膜の層数に応じて、それ以上の多角形としてより多くのチャンバーと連結させた製造装置としてもよい。また、図３（Ｂ）では基板の上面形状を矩形で示しているが、特に限定されない。また、図３（Ｂ）では枚葉式の例を示したが、複数枚の基板を一度に成膜するバッチ式の成膜装置としてもよい。
【００９７】
《大面積ＡＬＤ成膜装置》
また、プラズマＡＬＤ法を用いることで、大面積の基板に対しても成膜可能である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）にＡＬＤ成膜装置の別構成の模式図を示す。プラズマ化したガス（プリカーサ）を導入口６１０からチャンバー６２０内に導入して、上下方向から基板６３０に対してＡＬＤ法による成膜を行うことができる。また、成膜方式としては、図４（Ａ）のようにチャンバー内で固定して成膜することもできるし、図４（Ｂ）のようにインライン方式で基板を流しながら成膜することができる。プラズマＡＬＤ法を用いることで、スループット高く、大面積に成膜することができる。
【００９８】
以上のような装置を用いることで、表示装置の表面に反射防止膜を形成することができる。ＡＬＤ法を用いて形成された膜は、段差被覆性に優れているため、表示装置の側面にも反射防止膜を形成することができる。また、ＡＬＤ法を用いて形成された膜は、膜厚の制御に優れているため、表面反射を低減するために必要な厚さで反射防止膜を精度よく形成することができる。また、ＡＬＤ法を用いて形成された膜は、表示装置の表面や側面にピンホールが無く、膜厚のばらつきが無いため、表示ムラ等の表示不良の無い良好な表示が実現できる。また、表示装置の封止も確実に行うことができる。
【００９９】
本実施の形態では、反射防止膜として、ＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウムを１００ｎｍ形成した。酸化アルミニウムの成膜温度を８０℃以上１２０℃以下で行えばよい。また、このときの反射防止膜の屈折率は１．５７０以上１．６０２以下、好ましくは１．５７８以上１．６０２であることが好ましい。
【０１００】
＜表示装置の構成例１＞
図５は、表示素子として、有機ＥＬを用いた表示装置３００の例を示す断面模式図である。
【０１０１】
表示装置３００は、基体３０１と基体３０３の間に素子層３０２が設けられ、素子層３０２は、トランジスタ３０５またはトランジスタ３４３、容量３０７または容量３４５、および発光素子３０９を有している。基体３０１上にトランジスタ３０５またはトランジスタ３４３、容量３０７または容量３４５、および発光素子３０９が設けられ、封止材３１１により基体３０１と基体３０３が張り合わされている。図５（Ａ）は、トランジスタ３０５がボトムゲート構造の例を示し、図５（Ｂ）は、トランジスタ３４３がトップゲート構造の例を示す。
【０１０２】
図５（Ａ）においてトランジスタ３０５は、ゲート電極３１３、半導体３１５、および導電体３１７を有しており、ゲート電極３１３と半導体３１５の間にゲート絶縁膜３１９、および半導体３１５と導電体３１７の間に絶縁膜３２１が設けられている。また、半導体３１５の上面に接するように導電体３２３、導電体３２５が設けられている。導電体３２３および導電体３２５の一方はソース電極として機能し、他方はドレイン電極として機能する。
【０１０３】
ここで、導電体３１７は、第２のゲート電極として用いても良い。この場合、導電体３１７をゲート電極３１３と等電位となる構成とすることで、導電体３１７とゲート電極３１３が半導体３１５を取り囲むようなゲート電極を構成しても良いし、導電体３１７にゲート電極３１３とは異なる電位を印加し、導電体３１７によりトランジスタ３０５の閾値を制御する構成としても良い。このとき、トランジスタ３０５のチャネル領域が光に照射されないよう導電体３１７の少なくとも一部は光を通さない性質を有することが好ましい。トランジスタの詳細、および当該トランジスタに用いることができる半導体に関する詳細な説明は後述する。
【０１０４】
容量３０７は、ゲート電極３１３と同じ材料からなる下部電極と、導電体３２３および導電体３２５と同じ材料からなる上部電極と、ゲート絶縁膜３１９と同じ材料からなる絶縁体により構成される。
【０１０５】
また、導電体３１７と、ゲート絶縁膜３１９を覆うように絶縁膜３２７が設けられている。さらに、絶縁膜３２７上には、絶縁膜３２９および絶縁膜３３１が設けられている。絶縁膜３２７および絶縁膜３３１は、水分を通しにくい無機絶縁膜であることが好ましい。特に窒化シリコン膜や窒化酸化シリコン膜など、窒素を含むシリコン膜は水分を通しにくく、好ましい。絶縁膜３２９はポリイミドやアクリルなどの樹脂を用いることができる。ポリイミドやアクリルは、膜表面の平坦性に優れ、その上に形成されるＥＬ層を平坦な面の上に形成することができる。特に絶縁膜３２９は、感光性を有する樹脂を用いることが好ましい。例えば感光性ポリイミドを用いることで開口部の側面が曲面を有し、その上に形成される電極の被覆性が向上する。
【０１０６】
発光素子３０９は、絶縁膜３３１上に設けられる。絶縁膜３３１上の第１の電極３３３と、第１の電極上のＥＬ層３３５と、ＥＬ層３３５上の第２の電極３３７により構成される。第１の電極３３３は、絶縁膜３２１、絶縁膜３２７、絶縁膜３２９、および絶縁膜３３１に設けられた開口部を介して、導電体３２５と電気的に接続する。開口部の形成は、まず絶縁膜３２７上に設けられた絶縁膜３２９を加工して第１の開口部を形成する。絶縁膜３２９と第１の開口部を覆うように絶縁膜３３１を形成し、絶縁膜３３１、絶縁膜３２７、および絶縁膜３２１を加工して、第１の開口部の内側に第２の開口部を形成する。このように加工することで、絶縁膜３２９は絶縁膜３２７と絶縁膜３３１に囲われる構造となる。
【０１０７】
絶縁膜３２９にポリイミドやアクリルなどの樹脂を用いている場合、その膜中の水分がＥＬ表示素子や液晶表示素子などの表示素子を劣化させ、表示不良を引き起こす、あるいはスイッチング素子を劣化させ、その特性や信頼性に悪影響を与える恐れがある。本実施の形態では、絶縁膜３２９を窒化シリコン膜等からなる絶縁膜３２７および絶縁膜３３１で囲んでいるため、絶縁膜３２９からの水分などの放出を防ぐことができる。このため。表示素子やスイッチング素子の劣化や不良を防ぐことができる。
【０１０８】
絶縁膜３３１および第１の電極３３３上には、第１の電極３３３の一部を露出する開口部を有する絶縁膜３３９が設けられ、ＥＬ層３３５は絶縁膜３３９の開口部内で第１の電極３３３と接するように設けられる。発光素子３０９、および当該発光素子に用いることができるＥＬ層３３５に関する詳細な説明は後述する。
【０１０９】
図５（Ａ）においては、反射防止膜３４１が基体３０１の素子層３０２が設けられていない面、基体３０３の素子層３０２が設けられていない面、および基体３０１、素子層３０２、および基体３０３の側面に設けられている例を示しているが、本実施の形態はこれに限らない。表示装置３００の表示面が基体３０３側である場合は、反射防止膜３４１は基体３０１側には必ずしも設ける必要は無い。一方、表示装置３００の表示面が基体３０１側である場合は、反射防止膜３４１は基体３０３側には必ずしも設ける必要は無い。また、表示装置３００の発光素子３０９が基体３０１側と基体３０３側の両方に像を表示する、所謂デュアルエミッション型の表示装置の場合は、反射防止膜３４１は基体３０１側と基体３０３側の両方に設けられるのが好ましい。
【０１１０】
このように表示装置の表示面に反射防止膜を設けることで、表示装置の視認性を向上させることができる。また、基体３０１、素子層３０２、および基体３０３の側面に反射防止膜を設けることで、表示装置を封止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１１１】
〔トランジスタ〕
トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されない。シリコンや、金属化合物、あるいは金属酸化物を用いることができる。
【０１１２】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【０１１３】
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である金属酸化物を用いることができる。代表的には、インジウムを含む酸化物などであり、例えば、後述するＣＡＣ−ＯＳなどを用いることができる。また、金属酸化物は、その特性から酸化物半導体と呼ばれることもある。
【０１１４】
シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい金属酸化物を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。
【０１１５】
半導体層は、例えばインジウム、亜鉛およびＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜とすることができる。
【０１１６】
半導体層を構成する金属酸化物がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
【０１１７】
また、半導体層に金属酸化物を用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できる、半導体層よりも下層の配線に用いられる電極の材料、基板の材料、絶縁膜の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。また、絶縁膜として、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜といった無機絶縁膜の他に、アクリルやポリイミドといった樹脂膜を用いることができ、さらにその膜厚を１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは２μｍ以下と薄く形成することができ、材料にかかる費用を削減できるため好ましい。
【０１１８】
半導体層としては、キャリア密度の低い金属酸化物を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上のキャリア密度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。
【０１１９】
なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性および電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
【０１２０】
半導体層を構成する金属酸化物において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０１２１】
また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
【０１２２】
また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
【０１２３】
また、半導体層は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、ｃ軸に配向した結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、または、Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  ａｎｄ  Ａ−Ｂ−ｐｌａｎｅ  Ａｎｃｈｏｒｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。
【０１２４】
非晶質構造の金属酸化物は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の金属酸化物は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。
【０１２５】
なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。
【０１２６】
＜ＣＡＣ−ＯＳの構成＞
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳの構成について説明する。
【０１２７】
ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
【０１２８】
なお、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
【０１２９】
例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳ（ＣＡＣ−ＯＳの中でもＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、特にＣＡＣ−ＩＧＺＯと呼称してもよい。）とは、インジウム酸化物（以下、ＩｎＯＸ１（Ｘ１は０よりも大きい実数）とする。）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２（Ｘ２、Ｙ２、およびＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯＸ３（Ｘ３は０よりも大きい実数）とする。）、またはガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４（Ｘ４、Ｙ４、およびＺ４は０よりも大きい実数）とする。）などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のＩｎＯＸ１、またはＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が、膜中に均一に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。
【０１３０】
つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。
【０１３１】
なお、ＩＧＺＯは通称であり、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ（１＋ｘ０）Ｇａ（１−ｘ０）Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ０（−１≦ｘ０≦１、ｍ０は任意数）で表される結晶性の化合物が挙げられる。
【０１３２】
上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはＣＡＡＣ構造を有する。なお、ＣＡＡＣ構造とは、複数のＩＧＺＯのナノ結晶がｃ軸配向を有し、かつａ−ｂ面においては配向せずに連結した結晶構造である。
【０１３３】
一方、ＣＡＣ−ＯＳは、金属酸化物の材料構成に関する。ＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
【０１３４】
なお、ＣＡＣ−ＯＳは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Ｉｎを主成分とする膜と、Ｇａを主成分とする膜との２層からなる構造は、含まない。
【０１３５】
なお、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
【０１３６】
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、ＣＡＣ−ＯＳは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
【０１３７】
ＣＡＣ−ＯＳは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ−ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、および窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。
【０１３８】
ＣＡＣ−ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折から、測定領域のａ−ｂ面方向、およびｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。
【０１３９】
また、ＣＡＣ−ＯＳは、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、ＣＡＣ−ＯＳの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ−ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。
【０１４０】
また、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
【０１４１】
ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が均一に分布したＩＧＺＯ化合物とは異なる構造であり、ＩＧＺＯ化合物と異なる性質を有する。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
【０１４２】
ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。
【０１４３】
一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
【０１４４】
したがって、ＣＡＣ−ＯＳを半導体素子に用いた場合、ＧａＯＸ３などに起因する絶縁性と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流（Ｉｏｎ）、および高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。
【０１４５】
また、ＣＡＣ−ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、ＣＡＣ−ＯＳは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
【０１４６】
または、トランジスタのチャネルが形成される半導体にシリコンを用いてもよい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。
【０１４７】
半導体にシリコンを用いてボトムゲート構造のトランジスタを作製する場合、作製工程を削減できるため好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できる。半導体層よりも下層の配線は電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、後述するトップゲート型のトランジスタを作製する場合、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低減することできるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。
【０１４８】
〔発光素子〕
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。
【０１４９】
発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
【０１５０】
ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性および正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【０１５１】
ＥＬ層には低分子系化合物および高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０１５２】
陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。
【０１５３】
発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長（例えば３５０ｎｍ乃至７５０ｎｍ）の範囲内に２以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色および赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
【０１５４】
ＥＬ層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、ＥＬ層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。
【０１５５】
また、発光素子は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
【０１５６】
可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
【０１５７】
可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜または金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
【０１５８】
電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて形成することができる。
【０１５９】
なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、および電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。
【０１６０】
なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
【０１６１】
上記の説明は、本実施の形態の他の例や、以降の実施の形態においても適用できる。
【０１６２】
図５（Ａ）に示す表示装置３００の異なる例を図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）では、表示装置３００はトランジスタ３４３と容量３４５を有しており、この点で、図５（Ａ）に示す表示装置３００と異なる。なお、共通の部分の説明は省略する。
【０１６３】
トランジスタ３４３は、導電体３４７、半導体３４９、およびゲート電極３５１を有しており、導電体３４７と半導体３４９の間に絶縁膜３５３、および半導体３４９とゲート電極３５１の間にゲート絶縁膜３５５が設けられている。また、半導体３４９は、ゲート電極３５１と重なる位置にチャネル領域３５７、チャネル領域３５７を挟むように低抵抗領域３５９および低抵抗領域３６１を有する。低抵抗領域３５９および低抵抗領域３６１の一方はソース領域として機能し、他方はドレイン領域として機能する。また、ゲート電極３５１と、ゲート絶縁膜３５５を覆うように絶縁膜３２７が設けられている。
【０１６４】
ここで、導電体３４７は、第２のゲート電極として用いても良い。この場合、導電体３４７をゲート電極３５１と等電位となる構成とすることで、導電体３４７とゲート電極３５１が半導体３４９を取り囲むようなゲート電極を構成しても良いし、導電体３４７にゲート電極３５１とは異なる電位を印加し、導電体３４７によりトランジスタ３４３の閾値を制御する構成としても良い。このとき、トランジスタ３４３のチャネル領域３５７が光に照射されないよう導電体３４７の少なくとも一部は光を通さない性質を有していてもよい。
【０１６５】
容量３４５は、半導体３４９の低抵抗領域３５９および低抵抗領域３６１と同じ材料からなる下部電極と、ゲート電極３５１と同じ材料からなる上部電極と、ゲート絶縁膜３５５と同じ材料からなる絶縁体により構成される。
【０１６６】
発光素子３０９の第１の電極３３３は、ゲート絶縁膜３５５、絶縁膜３２７、絶縁膜３２９、および絶縁膜３３１に設けられた開口部を介して、低抵抗領域３６１と電気的に接続する。
【０１６７】
図５（Ｂ）においては、反射防止膜３４１が基体３０１の素子層３０２が設けられていない面、基体３０３の素子層３０２が設けられていない面、および基体３０１、素子層３０２、および基体３０３の側面に設けられている例を示しているが、本実施の形態はこれに限らない。表示装置３００の表示面が基体３０３側である場合は、反射防止膜３４１は基体３０１側には必ずしも設ける必要は無い。一方、表示装置３００の表示面が基体３０１側である場合は、反射防止膜３４１は基体３０３側には必ずしも設ける必要は無い。また、表示装置３００の発光素子３０９が基体３０１側と基体３０３側の両方に像を表示する、所謂デュアルエミッション型の表示装置の場合は、反射防止膜３４１は基体３０１側と基体３０３側の両方に設けられるのが好ましい。
【０１６８】
このように表示装置の表示面に反射防止膜を設けることで、表示装置の視認性を向上させることができる。また、基体３０１、素子層３０２、および基体３０３の側面に反射防止膜を設けることで、表示装置を封止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１６９】
＜表示装置の構成例２＞
【０１７０】
図６は、表示素子として、液晶素子を用いた表示装置３７０の例を示す断面模式図である。
【０１７１】
表示装置３７０は、基体３７１と基体３７３の間に素子層３７２が設けられ、素子層３７２は、トランジスタ３７５またはトランジスタ３７７、容量３７９または容量３８１、および液晶素子３８３を有している。基体３７１上にトランジスタ３７５またはトランジスタ３７７、容量３７９または容量３８１、および液晶素子３８３が設けられ、シール材３８５により基体３７１と基体３７３が張り合わされている。基体３７１、基体３７３およびシール材３８５に囲まれるように液晶３８７が設けられている。図６（Ａ）は、トランジスタ３７５がボトムゲート構造の例を示し、図６（Ｂ）は、トランジスタ３７７がトップゲート構造の例を示す。
【０１７２】
図６（Ａ）においてトランジスタ３７５は、ゲート電極３８９、半導体３９１、および導電体３９３を有しており、ゲート電極３８９と半導体３９１の間にゲート絶縁膜３９５、および半導体３９１と導電体３９３の間に絶縁膜３９７が設けられている。また、半導体３９１の上面に接するように導電体３９９、導電体４０１が設けられている。導電体３９９および導電体４０１の一方はソース電極として機能し、他方はドレイン電極として機能する。また、導電体３９３と、絶縁膜３９７を覆うように絶縁膜４０３が設けられている。
【０１７３】
ここで、導電体３９３は、第２のゲート電極として用いても良い。この場合、導電体３９３をゲート電極３８９と等電位となる構成とすることで、導電体３９３とゲート電極３８９が半導体３９１を取り囲むようなゲート電極を構成しても良いし、導電体３９３にゲート電極３８９とは異なる電位を印加し、導電体３９３によりトランジスタ３７５の閾値を制御する構成としても良い。このとき、トランジスタ３７５のチャネル領域が光に照射されないよう導電体３９３の少なくとも一部は光を通さない性質を有することが好ましい。
【０１７４】
容量３７９は、ゲート電極３８９と同じ材料からなる下部電極と、導電体３９９および導電体４０１と同じ材料からなる上部電極と、ゲート絶縁膜３９５と同じ材料からなる絶縁体により構成される。
【０１７５】
本実施の形態では、液晶素子として、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの例を示すが、本実施の形態はこれに限らない。本実施の形態で用いることのできる液晶素子の詳細は後述する。絶縁膜４０５上に液晶素子３８３が設けられる。液晶素子３８３は、絶縁膜４０５上に設けられた共通電極（コモン電極ともいう）４０７と、共通電極４０７を覆うように設けられた絶縁膜４０９と、絶縁膜４０９上に設けられたスリット形状を有する画素電極４１１を有する。
【０１７６】
絶縁膜３９７、絶縁膜４０３、絶縁膜４０５、および絶縁膜４０９に設けられた開口部を介して、画素電極４１１と導電体４０１は電気的に接続する。開口部の形成は、まず絶縁膜３９７、絶縁膜４０３、および絶縁膜４０５に対して加工を行い、共通電極４０７の形成後、絶縁膜４０９に対して加工を行う。
【０１７７】
画素電極４１１および絶縁膜４０９上に配向膜４１３が設けられる。
【０１７８】
基体３７３には、遮光層４１５、着色層４１７、およびスペーサー４１９が設けられ、遮光層４１５、着色層４１７、およびスペーサー４１９を覆うように配向膜４２１が設けられる。
【０１７９】
配向膜４１３や配向膜４２１を設ける面が平坦の場合は、シート状の配向膜を基体等に張り合わせることで配向膜を設けてもよい。また、基体上にポリイミドやアクリルなどの樹脂からなる膜を形成し、ラビング処理を行うことで配向膜を形成してもよい。この場合、基体上に設けられた構造体により生じた凹凸の上にも配向膜を形成することができる。
【０１８０】
遮光層４１５として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光層４１５は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層４１５に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
【０１８１】
着色層４１７に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
【０１８２】
スペーサー４１９は、基板間隔を保持するために設けられる。ポリイミドやアクリルなどの樹脂からなる膜を加工することによって柱状のスペーサー４１９を形成することができる。スペーサー４１９は、遮光層４１５と重なるように形成するのが好ましい。また、基体３７１側に設けられる導電体や、半導体と重なるように形成してもよい。また、柱状のスペーサーに代えて、球状のスペーサーを基板全面に散布してもよい。
【０１８３】
表示装置３７０を覆うように反射防止膜４２３が設けられる。図６（Ａ）においては、基体３７３側が表示面であるため、反射防止膜４２３が基体３７３の素子層３７２が設けられていない面、および基体３７３、素子層３７２、および基体３７１の側面に設けられている例を示しているが、本実施の形態はこれに限らない。基体３７１の素子層３７２が設けられていない面にも設けてもよい。また、表示装置３７０の表示面が基体３７１側である場合は、反射防止膜４２３は基体３７１側に設け、基体３７３側には必ずしも設ける必要は無い。
【０１８４】
基体３７１および基体３７３を挟むように、偏光板４２５および偏光板４２７を設ける。本実施の形態では、偏光板４２５および偏光板４２７に円偏光板を用いたが、これに限らない。また、本実施の形態では、反射防止膜４２３の外側に偏光板を設ける例を示したが、これに限らない。基体３７３に偏光板４２７を設けてから、偏光板４２７を覆うように反射防止膜４２３を設けても良い。基体３７１側に反射防止膜４２３を設ける場合も上記と同様に、基体３７１に反射防止膜４３２を設けてから偏光板４２５を設けても良いし、基体３７１に偏光板４２５を設けてから、偏光板４２５を覆うように反射防止膜４２３を設けても良い。反射防止膜と偏光板を組み合わせることで、表示装置３７０の表示面における表面反射がより低減できる。
【０１８５】
なお、図示しないが、偏光板４２５の外側に、バックライトを設ける。バックライトとしては、直下型のバックライトであってもよいし、エッジライト型のバックライトであってもよい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備える直下型のバックライトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラストを高めることができるため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いると、バックライトを含めたモジュールの厚さを低減できるため好ましい。
【０１８６】
このように表示装置の表示面に反射防止膜を設けることで、表示装置の視認性を向上させることができる。また、基体３７１、素子層３７２、および基体３７３の側面に反射防止膜を設けることで、表示装置を封止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１８７】
〔液晶素子〕
本実施の形態では、液晶素子として、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの例を示したが、本実施の形態はこれに限らない。液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。
【０１８８】
また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばＶＡモードのほかに、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード等が適用された液晶素子を用いることができる。
【０１８９】
なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界または斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
【０１９０】
また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。
【０１９１】
また、本実施の形態では、液晶の配向を制御するため、配向膜を設ける例を示したが、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
【０１９２】
また、本実施の形態では液晶素子として、透過型の液晶素子を示したがこれに限らない。液晶素子として、反射型の液晶素子、または半透過型の液晶素子などを用いることができる。
【０１９３】
本実施の形態では、透過型の液晶素子の例を示したため、一対の基板を挟むように、２つの偏光板を設けるたが、これに限らない。反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。
【０１９４】
また、反射型、または半透過型の液晶素子を用いる場合、偏光板よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。
【０１９５】
上記の説明は、本実施の形態の他の例や、以降の実施の形態においても適用できる。
【０１９６】
図６（Ａ）に示す表示装置３７０の異なる例を図６（Ｂ）に示す。図６（Ｂ）では、表示装置３７０はトランジスタ３７７と容量３８１を有しており、この点で、図６（Ａ）に示す表示装置３７０と異なる。なお、共通の部分の説明は省略する。
【０１９７】
トランジスタ３７７は、導電体４３１、半導体４３３、およびゲート電極４３５を有しており、導電体４３１と半導体４３３の間に絶縁膜４３７、および半導体４３３とゲート電極４３５の間にゲート絶縁膜４３９が設けられている。また、半導体４３３は、ゲート電極４３５と重なる位置にチャネル領域４４１、チャネル領域４４１を挟むように低抵抗領域４４３および低抵抗領域４４５を有する。低抵抗領域４４３および低抵抗領域４４５の一方はソース領域として機能し、他方はドレイン領域として機能する。また、ゲート電極４３５と、ゲート絶縁膜４３９を覆うように絶縁膜４４７が設けられている。
【０１９８】
ここで、導電体４３１は、第２のゲート電極として用いても良い。この場合、導電体４３１をゲート電極４３５と等電位となる構成とすることで、導電体４３１とゲート電極４３５が半導体４３３を取り囲むようなゲート電極を構成しても良いし、導電体４３１にゲート電極４３５とは異なる電位を印加し、導電体４３１によりトランジスタ３７７の閾値を制御する構成としても良い。このとき、トランジスタ３７７のチャネル領域４４１が光に照射されないよう導電体４３１の少なくとも一部は光を通さない性質を有することが好ましい。
【０１９９】
容量３８１は、半導体４３３の低抵抗領域４４３および低抵抗領域４４５と同じ材料からなる下部電極と、ゲート電極４３５と同じ材料からなる上部電極と、ゲート絶縁膜４３９と同じ材料からなる絶縁体により構成される。
【０２００】
液晶素子３８３の画素電極４１１は、ゲート絶縁膜４３９、絶縁膜４４７、絶縁膜４０５、および絶縁膜４０９に設けられた開口部を介して、低抵抗領域４４５と電気的に接続する。
【０２０１】
表示装置３７０を覆うように反射防止膜４２３が設けられる。図６（Ｂ）においては、基体３７３側が表示面であるため、反射防止膜４２３が基体３７３の素子層３７２が設けられていない面、および基体３７３、素子層３７２、および基体３７１の側面に設けられている例を示しているが、本実施の形態はこれに限らない。基体３７１の素子層３７２が設けられていない面にも設けてもよい。また、表示装置３７０の表示面が基体３７１側である場合は、反射防止膜４２３は基体３７１側に設け、基体３７３側には必ずしも設ける必要は無い。
【０２０２】
基体３７１および基体３７３を挟むように、偏光板４２５および偏光板４２７を設ける。本実施の形態では、偏光板４２５および偏光板４２７に円偏光板を用いたが、これに限らない。また、本実施の形態では、反射防止膜４２３の外側に偏光板を設ける例を示したが、これに限らない。基体３７３に偏光板４２７を設けてから、偏光板４２７を覆うように反射防止膜４２３を設けても良い。基体３７１側に反射防止膜４２３を設ける場合も上記と同様に、基体３７１に反射防止膜４３２を設けてから偏光板４２５を設けても良いし、基体３７１に偏光板４２５を設けてから、偏光板４２５を覆うように反射防止膜４２３を設けても良い。反射防止膜と偏光板を組み合わせることで、表示装置３７０の表示面における表面反射がより低減できる。
【０２０３】
このように表示装置の表示面に反射防止膜を設けることで、表示装置の視認性を向上させることができる。また、基体３７１、素子層３７２、および基体３７３の側面に反射防止膜を設けることで、表示装置を封止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０２０４】
上記の説明は、本実施の形態の他の例や、以降の実施の形態においても適用できる。
【０２０５】
＜表示装置の構成例３＞（ＥＬ＼ＬＣ  ｔｙｐｅ１）
図７は、表示素子としてＥＬ素子と液晶素子を組み合わせた表示装置４５０の例を示す断面模式図である。ＥＬを用いた発光素子（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）と反射型液晶素子（Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を組み合わせた表示装置は、ＥＲ−Ｈｙｂｒｉｄディスプレイと呼ぶことができる。
【０２０６】
ＥＬ素子を駆動するトランジスタには、図５（Ａ）に示したトランジスタ３０５を用いる例を示しているが、これに限らない。図５（Ｂ）に示したトランジスタ３４３を用いても良いし、これら以外のトランジスタを用いてもよい。
【０２０７】
液晶素子を駆動するトランジスタには、図６（Ａ）に示したトランジスタ３７５を用いる例を示しているが、これに限らない。図６（Ｂ）に示したトランジスタ３７７を用いても良いし、これら以外のトランジスタを用いてもよい。
【０２０８】
表示装置４５０は、導電体４６７を介してトランジスタ３０５と電気的に接続された発光素子４５１、トランジスタ３７５と電気的に接続された液晶素子４５３を有している。
【０２０９】
また、表示装置４５０は、基体４５５、基体４５７、封止材４５９、発光素子４５１の第１の電極４６１と絶縁膜４６３の間に設けられた光透過媒体４６５、絶縁膜４６３と絶縁膜４６９の間に設けられた反射体４７１、容量線として機能する導電体４７３、液晶素子４５３の一方の電極４７５、液晶素子４５３の他方の電極４８９、絶縁膜４７７、配向膜４７９、配向膜４８１、シール材４８３、液晶４８５、スペーサー４８７、絶縁膜４９１、着色層４９３、絶縁膜４９５、拡散フィルム４９７、タッチパネル４９９、反射防止膜５０１、開口部５０５が設けられた偏光板５０３を有する。また、矢印５０７はＥＬ層からの発光を示し、矢印５０９は外光および電極４７５での反射光を示す。
【０２１０】
このような表示装置を作製するには、トランジスタ３０５、トランジスタ３７５、発光素子４５１等を含む層５１１、液晶素子４５３、着色層４９３等を含む層５１３、タッチパネル４９９をそれぞれ異なる基体上に作成し、これらの素子や層を基体から剥離し、基体４５５や基体４５７に張り合わせ（転置）すればよい。このように素子や層を第１の基体から剥離し、第２の基体に転置する工程を、剥離転置プロセスと呼ぶことがある。
【０２１１】
剥離転置プロセスで用いることができる第１の基体には、一般的な半導体製造装置やディスプレイ製造装置で処理可能な基体を用いることができ、例えばガラス基板、半導体基板、金属基板等を用いることができる。第１の基体上に剥離層を設け、その上に所望の素子や層を形成する。その後、第１の基体と剥離層との界面、剥離層内、あるいは剥離層と素子や層との界面で剥離を行い、第２の基体に転置する。
【０２１２】
剥離転置プロセスで用いることができる第２の基体としては、フィルムやプラスチック、あるいは、可とう性を有する程度に薄く形成されたガラス基板等の可とう性基板を用いることができる。例えば、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の膜厚を有するガラス基板は可とう性を有する。上記のような可とう性を有する基板は、曲げることができるだけでなく、軽いことも特徴の一つである。基体が軽いと表示装置を軽くでき、表示装置を有する電子機器を軽くすることができる。軽量化された電子機器は、落下等の衝撃を受けても壊れにくい。さらに基体にフィルムやプラスチックを用いることで表示部の破損が起こりにくい効果もある。
【０２１３】
剥離層としては、金属やポリイミドを用いることができる。特に、酸化により体積変化が起こる、あるいは物理的強度が変化する金属材料を用いることが好ましい。このような金属材料として、タングステンやモリブデンがあげられる。金属からなる剥離層を用いる場合、剥離層上に素子や層を形成した後、熱処理を行うことで素子や層を剥離することができる。これは、熱処理により金属が酸化することで体積が増加する、あるいは物理的強度が弱くなることで剥離が起こると考えられる。また、ポリイミドからなる剥離層を用いる場合、剥離層上に素子や層を形成した後、第１の基体の裏面からレーザを照射することで素子や層を剥離することができる。これはレーザ照射により、ポリイミド膜中の水分が蒸発し、第１の基体から素子や層が剥離される、あるいは剥離されやすくなると考えられる。
また、第１の基体上に金属酸化膜を設け、金属酸化膜上にポリイミドを形成して剥離層としてもよい。この場合、金属酸化膜とポリイミドの密着性が弱いため、レーザ照射を行わなくても金属酸化膜とポリイミドの界面で剥離が可能となる。金属酸化膜としては酸化チタン、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、シリコンを含有するＩＴＯ等を用いることができる。
【０２１４】
また、剥離を行う際には素子や層に第２の基体を張り付けてから素子や層と第２の基体を第１の基体から剥離することが好ましい。剥離には図１１に示すような装置を用いることができる。
【０２１５】
図１１（Ａ）は、本発明に用いることができる積層体の加工装置を説明する斜視図である。当該加工装置は、加工部材２００を固定する固定ステージ２３０、吸着機構２４０、クランプ治具２８０を備える。なお、図１１では、各要素が有する動力機構などの詳細は図示していない。
【０２１６】
当該加工装置によって加工される加工部材２００は、第１の基体２２０および第２の基体２１５で素子または層（図示せず、以降構造物と呼ぶ）が挟持された構成の部材を対象とすることができる。なお、第２の基体には可とう性基板を用いている。
【０２１７】
なお、本実施の形態では、剥離の対象は第２の基体２１５および構造物であり、構造物と第１の基体２２０との間には、剥離層が設けられている。当該剥離層上の構造物および第２の基体２１５の一部には剥離の起点となる領域が形成されていることが好ましい。当該領域は、第２の基体２１５および構造物に対して切れ込みを入れることで形成することができる。当該切れ込みが剥離層に達することで剥離の起点が形成され、当該切れ込みで囲まれた領域が剥離されることになる。
【０２１８】
加工部材２００を固定する固定ステージ２３０には、例えば真空吸着ステージや静電吸着ステージを用いることができる。または、ネジ止め用治具などを用いてステージに加工部材２００を固定してもよい。
【０２１９】
吸着機構２４０は複数の吸着治具２４１を有する。当該吸着治具は、加工部材２００の第１面（図１１（Ａ）では第２の基体２１５）における外周近傍を固定できる位置に配置される。吸着治具２４１は上下機構２４２および吸着部２４３を有する。上下機構２４２は、複数の吸着治具２４１のそれぞれに設けられており、個別に吸着部２４３の上下方向の移動を制御することができる。吸着部２４３は真空ポンプ等につながれる吸気口２４３ａを有し、加工部材２００を真空吸着する。また、上下機構２４２の軸２４４と吸着部２４３との間には可動部２４５が設けられており、吸着治具２４１は水平方向に移動する手段を有する。したがって、剥離工程中の加工部材２００の変形や位置の変化が起きても吸着を維持することができる。なお、可動部２４５は、関節を有した機構のほか、ゴムやバネなどの弾性を有するもので形成されていてもよい。また、図１１（Ａ）では、吸着機構２４０に６個の吸着治具を有する構成を例示したが、これに限られない。吸着機構２４０に用いる吸着治具２４１の個数や吸着部２４３のサイズ等は加工部材２００のサイズや物性に合わせて決定すればよい。
【０２２０】
ニードル２５０としては、硬質の突起物を用いることができる。ニードル２５０は、例えば剥離の起点となる切れ込みの一角部に挿入され、第２の基体２１５に押し当ててずらす、または第２の基体２１５をめくるように操作する。これにより、一部の剥離が進行し、次工程を容易とすることができる。なお、ニードル２５０の挿入位置は画像処理や変位計などによって検出することができる。また、切れ込みを形成した時点または他の工程で、必要量の剥離された領域が形成される場合は当該ニードルによる工程は行わなくてもよい。また、この場合は積層体の加工装置からニードル２５０の構成を省くこともできる。
【０２２１】
また、加工部材２００の一角部または剥離を開始する位置の近傍には、液体が供給されるノズル２７０が設けられていることが好ましい。液体としては例えば水を用いることができ、剥離の進行部に水が存在させることで剥離強度を低下させることができる。また、電子デバイス等の静電破壊を防止することができる。
【０２２２】
クランプ治具２８０は、第２の基体２１５の一部を挟んで固定し、上下方向および水平方向に移動させることができる。吸着機構２４０が有する吸着治具２４１のみであっても剥離工程を行うことができるが、第２の基体２１５の一部を固定する吸着治具２４１のみでは第２の基体２１５に撓みが発生し、均一に剥離を進行させることが難しい。第２の基体２１５に撓みが発生すると、吸着治具の外れや構造物の断切などが起こる場合がある。そのため、第２の基体２１５の吸着治具２４１での固定に加え、クランプ治具２８０でも固定し、当該クランプ治具を上方向および水平方向に引っ張ることで第２の基体２１５に張力を掛け、安定した剥離工程を行うことが好ましい。
【０２２３】
次に、積層体の加工装置を用いた剥離工程の一例を図１１（Ｂ）を用いて説明する。なお、当該剥離工程に用いる加工部材２００は、第２の基体２１５および第１の基体２２０で薄型の構造物が挟持された構成とし、第１の基体２２０と構造物との間には剥離層が形成されている。また、第２の基体２１５および構造物には剥離層に達する切れ込み（剥離の起点）が形成されているものとする。
【０２２４】
ニードル２５０を第２の基体２１５および構造物に設けられた切れ込みの一角部に挿入し、第２の基体２１５に押し当てる、または第２の基体２１５をめくるように操作して一部の領域で剥離を進行させる。ここで剥離の進行が十分でないと、後の吸着治具による剥離工程ができなくなってしまう。なお、前述したように、すでに必要量の剥離が進行している場合には、当該ニードルを用いた工程は行わなくてもよい。そして、剥離が進行した領域にノズル２７０から水を注入する。
【０２２５】
次に、複数の吸着治具２４１が有するそれぞれの吸着部２４３を加工部材２００の第１面にある第２の基体２１５に吸着させる。そして、上記の剥離が進行した一角部に、最も近い吸着治具２４１ａが有する吸着部２４３を上昇させ、次いで剥離が進行する方向にある吸着治具２４１が有する吸着部２４３を順次上昇させる。
【０２２６】
上記動作により、図１１（Ｂ）に示す点線枠で囲まれた吸着治具２４１ｂが有する吸着部２４３が上昇し、加工部材２００の第１面である第２の基体２１５の第１辺が剥離される。
【０２２７】
次に、クランプ治具２８０を用いて、剥離された第２の基体２１５の一部を挟んで固定する。
【０２２８】
そして、吸着治具２４１ｂが有する吸着部２４３を上昇させるとともにクランプ治具２８０を上方向および水平方向に移動させ、第２の基体２１５に張力を掛けながら剥離を第１辺と対向する第２辺に向かって進行させる。そして、最終的にすべての吸着治具２４１が有する吸着部２４３を上昇させ、当該剥離工程を完了させる。なお、安定した剥離を行うには、剥離の終了点が第２辺側の角部となるように吸着部２４３の動作を制御することが好ましい。
【０２２９】
以上のように積層体の加工装置を用いることで剥離部における構造物の断切などが起こりにくく、歩留りよく加工部材２００の剥離工程を行うことができる。
【０２３０】
光透過媒体４６５は発光素子４５１から発せられた光を集光するレンズの機能を有する。光透過媒体４６５には、屈折率が１．５以上、好ましくは２．０以上の光を透過する物質を用いることが好ましい。例えば、インジウム錫酸化物や、インジウム、ガリウム、および亜鉛を含む酸化物などの金属酸化物、あるいはポリイミドやアクリル等の樹脂を用いることができる。発光素子４５１から発せられた光は、光透過媒体４６５および反射体４７１により集光され、絶縁膜４６３、スペーサー４８７等を透過して、基体４５７側に放射される。
【０２３１】
液晶素子４５３は、反射型の液晶素子を用いる。液晶素子４５３の一方の電極４７５は反射電極であり、アルミニウムや銀等を含む材料を用いる。電極４７５は絶縁膜４７４および絶縁膜４７６に設けられた開口部を介して、トランジスタ３７５のソースまたはドレインの一方と電気的に接続する。本実施の形態では、電極４７５とトランジスタ３７５のソースまたはドレインの一方との接続をゲート電極と同じ材料からなる電極を介して接続する例を示しているが、これに限らない。良好な接続が行われるならば、電極を設けなくてもよい。また、液晶素子４５３の他方の電極４８９には光を透過する材料を用いる。電極４８９には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やシリコンを含むＩＴＯ等を用いることができる。
【０２３２】
絶縁膜４６９、絶縁膜４７０、絶縁膜４７７、および絶縁膜４９１には、窒化シリコンや窒化酸化シリコン等、窒素を含むシリコン膜を用いることが好ましい。窒素を含むシリコン膜を用いることで、表示装置４５０の外部からの水分、表示装置に用いられる絶縁膜等の構成要素に含まれる水分が発光素子４５１、液晶素子４５３、トランジスタ３０５、およびトランジスタ３７５に拡散せず、表示装置の動作が安定し、信頼性が向上する。
【０２３３】
スペーサー４８７は、液晶４８５の厚さを制御するために設けられるが、本実施の形態では、発光素子４５１から発せられた光の経路上に設けるのが好ましい。これにより、発光素子４５１から発せられた光が液晶４８５により遮られたり、輝度が低下するのを防ぐことができる。
【０２３４】
偏光板５０３には開口部５０５が設けられる。開口部はポリイミドやアクリル等の透光性の樹脂が設けられている。偏光板５０３を加工し、開口部５０５を形成してから透光性の樹脂を充填しても良いし、開口部５０５の形状を有する透光性の樹脂を形成してから、その周辺に偏光板５０３を設けても良い。開口部５０５は発光素子４５１から発せられた光の経路上に設けられる。
【０２３５】
このように発光素子４５１と反射型液晶素子である液晶素子４５３を組み合わせた表示装置は、周囲の明るさや外光の強さによらず、良好な表示品質を有する。発光素子４５１を用いた表示は、周囲が暗い環境においても鮮明な表示が可能となる。一方、周囲が明るく、表示に外光が利用できる場合は反射型液晶素子を用いることで鮮明な表示が可能となる。さらに、反射型液晶表示装置はバックライトが不要で、消費電力を削減できる。
【０２３６】
反射防止膜５０１は少なくとも表示面となる基体４５７側に設けられることで表示装置４５０の視認性を向上させることができる。また、表示装置４５０の側面や基体４５５側にも反射防止膜５０１を設けることで、表示装置を封止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０２３７】
本実施の形態では、反射防止膜５０１の外側に偏光板５０３を設ける例を示したが、これに限らない。基体４５７に偏光板５０３を設けてから、偏光板５０３を覆うように反射防止膜５０１を設けても良い。反射防止膜と偏光板を組み合わせることで、表示装置４５０の表示面における表面反射がより低減できる。
【０２３８】
上記の説明は、本実施の形態の他の例や、以降の実施の形態においても適用できる。
【０２３９】
＜表示装置の構成例４＞
図８は、ＥＬ素子と液晶素子を組み合わせたＥＲ−Ｈｙｂｒｉｄディスプレイの異なる構成例を示す断面模式図である。
【０２４０】
表示装置５１５は、ＥＬ素子部５１７と液晶素子部５１９を張り合わせることで構成されている。さらに液晶素子部５１９にタッチパネル４９９が張り合わされている。表示装置５１５も上述した剥離転置プロセスを用いることができる。
【０２４１】
ＥＬ素子部５１７は図５（Ｂ）に示す表示装置３００を用いることができる。また、液晶素子部５１９は図６（Ａ）および図７に示す表示装置３７０および表示装置４５０を用いることができる。よって、共通の部分は同じ符号を用いる。
【０２４２】
ＥＬ素子部５１７と液晶素子部５１９の間には接着層５２１が設けられているが、本実施の形態はこれに限らない。封止材３１１などが接着層５２１の機能を有するならば、接着層５２１は設けなくても良い。発光素子３０９から発せられた光は、光透過媒体４６５および反射体４７１により集光され、絶縁膜４６３、スペーサー４８７、偏光板５０３に設けられた開口部５０５等を通って、基体４５７側から取り出される。
【０２４３】
このように発光素子４５１と反射型液晶素子である液晶素子４５３を組み合わせた表示装置は、周囲の明るさや外光の強さによらず、良好な表示品質を有する。発光素子４５１を用いた表示は、周囲が暗い環境においても鮮明な表示が可能となる。一方、周囲が明るく、表示に外光が利用できる場合は反射型液晶素子を用いることで鮮明な表示が可能となる。さらに、反射型液晶表示装置はバックライトが不要で、消費電力を削減できる。
【０２４４】
反射防止膜５０１は少なくとも表示面となる基体４５７側に設けられることで表示装置４５０の視認性を向上させることができる。また、表示装置４５０の側面や基体４５５側にも反射防止膜５０１を設けることで、表示装置を封止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０２４５】
本実施の形態では、反射防止膜５０１の外側に偏光板５０３を設ける例を示したが、これに限らない。基体４５７に偏光板５０３を設けてから、偏光板５０３を覆うように反射防止膜５０１を設けても良い。反射防止膜と偏光板を組み合わせることで、表示装置５１００の表示面における表面反射がより低減できる。
【０２４６】
上記の説明は、本実施の形態の他の例や、以降の実施の形態においても適用できる。
＜表示装置の構成例５＞
【０２４７】
図９は、表示素子として透過型液晶素子と反射型液晶素子を組み合わせた表示装置５２５の例を示す断面模式図である。透過型液晶素子（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と反射型液晶素子（Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を組み合わせた表示装置は、ＴＲ−Ｈｙｂｒｉｄディスプレイと呼ぶことができる。
【０２４８】
それぞれの液晶素子を駆動するトランジスタには、図６（Ａ）に示したトランジスタ３７５を用いる例を示しているが、これに限らない。図６（Ｂ）に示したトランジスタ３７７を用いても良いし、これら以外のトランジスタを用いてもよい。
【０２４９】
なお、透過型液晶素子を第１の液晶素子５２７として、これを駆動するトランジスタを第１のトランジスタ５２９とする。また、反射型液晶素子を第２の液晶素子５３１として、これを駆動するトランジスタを第２のトランジスタ５３３とする。
【０２５０】
第１の液晶素子５２７、第１のトランジスタ５２９、第２のトランジスタ５３３等は第１の素子層５３５に設けられ、第２の液晶素子５３１、着色層５３７等は第２の素子層５３９に設けられる。第１の素子層５３５、第２の素子層５３９、タッチパネル４９９等を上述した剥離転置プロセスにより張り合わせることで、表示装置５２５が得られる。
【０２５１】
表示装置５２５は、光源５４１、拡散シート５４３、集光シート５４５、および偏光板５４７が基体５４９の外側に設けられている。基体５４９の第１の液晶素子５２７側には、第１の液晶素子５２７の一方の電極５５１、およびスペーサー５５３が設けられ、電極５５１およびスペーサー５５３を覆うように配向膜５５５が設けられている。第１の液晶素子５２７の他方の電極５５７は第１のトランジスタ５２９に電気的に接続され、電極５５７を覆うように配向膜５５９が設けられている。
【０２５２】
光源５４１はバックライトとして機能する。光源５４１から発せられた光５６１は、拡散シート５４３、集光シート５４５、および偏光板５４７を通って第１の液晶素子５２７に入射する。第１の液晶素子５２７は入射してきた光５６１に対してシャッターの役割をする。第１の液晶素子５２７を通りぬけた光５６１は、反射体４７１で集光され、絶縁膜４６３、スペーサー４８７、着色層５３７等を通って基体４５７側から取り出される。着色層５３７により、取り出された光は表示装置５２５のカラー表示に用いることができる。
【０２５３】
第２の液晶素子５３１は反射型液晶素子であり、基体４５７側から第２の液晶素子５３１に入射する外光５０９は、電極４７５で反射され、再び基体４５７側から取り出される。このとき、光５０９は、着色層５３７を２度通り抜けることになる。よって、光５６１が通る着色層の距離と光５０９が通る着色層の距離を調整するため、第２の液晶素子５３１の表示に用いる着色層には、絶縁膜５６３が設けられている。
＜表示装置の構成例６＞
【０２５４】
図１０は、透過型液晶素子と反射型液晶素子を組み合わせたＴＲ−Ｈｙｂｒｉｄディスプレイの異なる構成例を示す断面模式図である。
【０２５５】
表示装置５７０は、フィールドシーケンシャル方式（色順次表示方式、時間分割表示方式、継時加法混色表示方式とも呼ばれる）で表示を行う表示装置である。フィールドシーケンシャル方式は、赤、緑、青のバックライトの点灯を時間的に切り替えて、加法混色によりカラー表示を行う。そのため、各画素にカラーフィルタを設ける必要がなく、バックライトからの透過する光の利用効率を高めることができ、低消費電力化を実現できる。またフィールドシーケンシャル方式で表示を行う表示装置は１つの画素で赤、緑、青を表現することができるため、高精細化が容易であるといった利点がある。
【０２５６】
光源５７１は、赤、緑、青の点灯を順次切り替えることができる。具体的には、赤を発光するＬＥＤ，緑を発光するＬＥＤ、および青を発光するＬＥＤが設けられている。
【０２５７】
また、図９で示した表示装置５２５に設けられていた着色層５３７は設けられていない。このようにフィールドシーケンシャル方式を用いた表示装置５７０は、着色層の形成に必要な工程を削減できるため好ましい。
【０２５８】
このように透過型液晶素子である第１の液晶素子５２７と反射型液晶素子である第２の液晶素子５３１を組み合わせた表示装置５２５および表示装置５７０は、周囲の明るさや外光の強さによらず、良好な表示品質を有する。第１の液晶素子５２７を用いた表示はバックライトとして光源５４１あるいは光源５７１を用いているため、周囲が暗い環境においても鮮明な表示が可能となる。一方、周囲が明るく、表示に外光が利用できる場合は反射型液晶素子を用いることで鮮明な表示が可能となる。さらに、反射型液晶表示装置はバックライトが不要で、消費電力を削減できる。
【０２５９】
反射防止膜５０１は少なくとも表示面となる基体４５７側に設けられることで表示装置４５０の視認性を向上させることができる。また、表示装置４５０の側面や基体４５５側にも反射防止膜５０１を設けることで、表示装置を封止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０２６０】
本実施の形態では、反射防止膜５０１の外側に偏光板５０３を設ける例を示したが、これに限らない。基体４５７に偏光板５０３を設けてから、偏光板５０３を覆うように反射防止膜５０１を設けても良い。反射防止膜と偏光板を組み合わせることで、表示装置４５０の表示面における表面反射がより低減できる。
【０２６１】
上記の説明は、本実施の形態の他の例や、以降の実施の形態においても適用できる。
【０２６２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製することができる表示モジュールについて説明する。
【０２６３】
図１２（Ａ）に示す表示モジュール６０００は、上部カバー６００１と下部カバー６００２との間に、ＦＰＣ６００５に接続された表示パネル６００６、フレーム６００９、プリント基板６０１０、及びバッテリ６０１１を有する。
【０２６４】
例えば、本発明の一態様を用いて作製された表示装置を、表示パネル６００６に用いることができる。これにより、高い歩留まりで表示モジュールを作製することができる。
【０２６５】
上部カバー６００１及び下部カバー６００２は、表示パネル６００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０２６６】
また、表示パネル６００６に重ねてタッチパネルを設けてもよい。タッチパネルとしては、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル６００６に重畳して用いることができる。また、タッチパネルを設けず、表示パネル６００６に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。
【０２６７】
フレーム６００９は、表示パネル６００６の保護機能の他、プリント基板６０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム６００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０２６８】
プリント基板６０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ６０１１による電源であってもよい。バッテリ６０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０２６９】
また、表示モジュール６０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０２７０】
図１２（Ｂ）は、光学式のタッチセンサを備える表示モジュール６０００の断面概略図である。
【０２７１】
表示モジュール６０００は、プリント基板６０１０に設けられた発光部６０１５及び受光部６０１６を有する。また、上部カバー６００１と下部カバー６００２により囲まれた領域に一対の導光部（導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂ）を有する。
【０２７２】
表示パネル６００６は、フレーム６００９を間に介してプリント基板６０１０やバッテリ６０１１と重ねて設けられている。表示パネル６００６とフレーム６００９は、導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂに固定されている。
【０２７３】
発光部６０１５から発せられた光６０１８は、導光部６０１７ａにより表示パネル６００６の上部を経由し、導光部６０１７ｂを通って受光部６０１６に達する。例えば指やスタイラスなどの被検知体により、光６０１８が遮られることにより、タッチ操作を検出することができる。
【０２７４】
発光部６０１５は、例えば表示パネル６００６の隣接する２辺に沿って複数設けられる。受光部６０１６は、発光部６０１５と表示パネル６００６を挟んで対向する位置に複数設けられる。これにより、タッチ操作がなされた位置の情報を取得することができる。
【０２７５】
発光部６０１５は、例えばＬＥＤ素子などの光源を用いることができる。特に、発光部６０１５として、使用者に視認されず、且つ使用者にとって無害である赤外線を発する光源を用いることが好ましい。
【０２７６】
受光部６０１６は、発光部６０１５が発する光を受光し、電気信号に変換する光電素子を用いることができる。好適には、赤外線を受光可能なフォトダイオードを用いることができる。
【０２７７】
導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂとしては、少なくとも光６０１８を透過する部材を用いることができる。導光部６０１７ａ及び導光部６０１７ｂを用いることで、発光部６０１５と受光部６０１６とを表示パネル６００６の下側に配置することができ、外光が受光部６０１６に到達してタッチセンサが誤動作することを抑制できる。特に、可視光を吸収し、赤外線を透過する樹脂を用いることが好ましい。これにより、タッチセンサの誤動作をより効果的に抑制できる。
【０２７８】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０２７９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用可能な電子機器について説明する。
【０２８０】
本発明の一態様の表示装置は、外光の強さによらず、高い視認性を実現することができる。そのため、携帯型の電子機器、装着型の電子機器（ウェアラブル機器）、及び電子書籍端末、テレビジョン装置、デジタルサイネージ、などに好適に用いることができる。
【０２８１】
図１３（Ａ）、（Ｂ）に、携帯情報端末８００の一例を示す。携帯情報端末８００は、筐体８０１、筐体８０２、表示部８０３、表示部８０４、及びヒンジ部８０５等を有する。
【０２８２】
筐体８０１と筐体８０２は、ヒンジ部８０５で連結されている。携帯情報端末８００は、図１３（Ａ）に示すように折り畳んだ状態から、図１３（Ｂ）に示すように筐体８０１と筐体８０２を開くことができる。
【０２８３】
例えば表示部８０３及び表示部８０４に、文書情報を表示することが可能であり、電子書籍端末としても用いることができる。また、表示部８０３及び表示部８０４に静止画像や動画像を表示することもできる。
【０２８４】
このように、携帯情報端末８００は、持ち運ぶ際には折り畳んだ状態にできるため、汎用性に優れる。
【０２８５】
なお、筐体８０１及び筐体８０２には、電源ボタン、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク等を有していていもよい。
【０２８６】
図１３（Ｃ）に携帯情報端末の一例を示す。図１３（Ｃ）に示す携帯情報端末８１０は、筐体８１１、表示部８１２、操作ボタン８１３、外部接続ポート８１４、スピーカ８１５、マイク８１６、カメラ８１７等を有する。
【０２８７】
表示部８１２に、本発明の一態様の表示装置を備える。
【０２８８】
携帯情報端末８１０は、表示部８１２にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部８１２に触れることで行うことができる。
【０２８９】
また、操作ボタン８１３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部８１２に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。
【０２９０】
また、携帯情報端末８１０の内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯情報端末８１０の向き（縦か横か）を判断して、表示部８１２の画面表示の向きを自動的に切り替えるようにすることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部８１２を触れること、操作ボタン８１３の操作、またはマイク８１６を用いた音声入力等により行うこともできる。
【０２９１】
携帯情報端末８１０は、例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。携帯情報端末８１０は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、動画再生、インターネット通信、ゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。
【０２９２】
図１３（Ｄ）に、カメラの一例を示す。カメラ８２０は、筐体８２１、表示部８２２、操作ボタン８２３、シャッターボタン８２４等を有する。またカメラ８２０には、着脱可能なレンズ８２６が取り付けられている。
【０２９３】
表示部８２２に、本発明の一態様の表示装置を備える。
【０２９４】
ここではカメラ８２０として、レンズ８２６を筐体８２１から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ８２６と筐体が一体となっていてもよい。
【０２９５】
カメラ８２０は、シャッターボタン８２４を押すことにより、静止画、または動画を撮像することができる。また、表示部８２２はタッチパネルとしての機能を有し、表示部８２２をタッチすることにより撮像することも可能である。
【０２９６】
なお、カメラ８２０は、ストロボ装置や、ビューファインダーなどを別途装着することができる。または、これらが筐体８２１に組み込まれていてもよい。
【０２９７】
図１４（Ａ）に、テレビジョン装置８３０を示す。テレビジョン装置８３０は、表示部８３１、筐体８３２、スピーカ８３３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
【０２９８】
またテレビジョン装置８３０は、リモコン操作機８３４により、操作することができる。
【０２９９】
テレビジョン装置８３０が受信できる放送電波としては、地上波、または衛星から送信される電波などが挙げられる。また放送電波として、アナログ放送、デジタル放送などがあり、また映像及び音声、または音声のみの放送などがある。例えばＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ以上３ＧＨｚ以下）またはＶＨＦ帯（３０Ｈｚ以上３００ＭＨｚ以下）のうちの特定の周波数帯域で送信される放送電波を受信することができる。また例えば、複数の周波数帯域で受信した複数のデータを用いることで、転送レートを高くすることができ、より多くの情報を得ることができる。これによりフルハイビジョンを超える解像度を有する映像を、表示部８３１に表示させることができる。例えば、４Ｋ−２Ｋ、８Ｋ−４Ｋ、１６Ｋ−８Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。
【０３００】
また、インターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ：登録商標）などのコンピュータネットワークを介したデータ伝送技術により送信された放送のデータを用いて、表示部８３１に表示する画像を生成する構成としてもよい。このとき、テレビジョン装置８３０にチューナを有さなくてもよい。
【０３０１】
図１４（Ｂ）は円柱状の柱８４２に取り付けられたデジタルサイネージ８４０を示している。デジタルサイネージ８４０は、表示部８４１を有する。
【０３０２】
表示部８４１が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部８４１が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
【０３０３】
表示部８４１にタッチパネルを適用することで、表示部８４１に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
【０３０４】
図１４（Ｃ）はノート型のパーソナルコンピュータ８５０を示している。パーソナルコンピュータ８５０は、表示部８５１、筐体８５２、タッチパッド８５３、接続ポート８５４等を有する。
【０３０５】
タッチパッド８５３は、ポインティングデバイスや、ペンタブレット等の入力手段として機能し、指やスタイラス等で操作することができる。
【０３０６】
また、タッチパッド８５３には表示素子が組み込まれている。図１４（Ｃ）に示すように、タッチパッド８５３の表面に入力キー８５５を表示することで、タッチパッド８５３をキーボードとして使用することができる。このとき、入力キー８５５に触れた際に、振動により触感を実現するため、振動モジュールがタッチパッド８５３に組み込まれていてもよい。
【０３０７】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【実施例１】
【０３０８】
本実施例では、反射防止膜として酸化アルミニウムを用いた場合の膜特性および光学特性を評価した結果について説明する。基体として屈折率が１．５３７のガラス基板上に、反射防止膜としてＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウムを形成した。また、酸化アルミニウム上には、円偏光板を設けた。このとき、酸化アルミニウムの成膜温度を調整し、屈折率の異なる酸化アルミニウムを形成し、その時の表面反射率および透過率を測定した。試料１は、ガラス基板上に酸化アルミニウムを形成することなく、円偏光板を設けた。試料２乃至試料６は、ガラス基板上にＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウムを１００ｎｍ形成した後、酸化アルミニウム上に円偏光板を設けた。試料２の酸化アルミニウムの成膜温度は８０℃、試料３は９０℃、試料４は１００℃、試料５は１１０℃、試料６は１２０℃とした。
【０３０９】
表１に各試料の屈折率、表面反射率、透過率を示す。また、図１５（Ａ）に試料１乃至試料６の表面反射率と屈折率、図１５（Ｂ）に試料１乃至試料６の透過率と屈折率を示す。
【０３１０】
【表１】
2018045196.tif 000003
【０３１１】
試料２乃至試料６を設けることで、試料１よりも低い表面反射率を得られることが分かった。また、試料３乃至試料５では、試料１に比べ表面反射率が低下するだけでなく、透過率が向上することが分かった。試料６では、透過率においては試料１と同等だが、表面反射率が大幅に低減できることが分かった。
【０３１２】
表面反射率の低減効果が得られた試料２乃至試料６においては、反射防止膜の屈折率は１．５７０以上１．６０２以下であった。さらに、透過率が試料１の透過率以上だった試料３乃至試料６の屈折率は、１．５７８以上１．６０２以下であった。
【０３１３】
また、このときの各試料の吸光係数はゼロであった。このことから、本実施例で示した反射防止膜による光の吸収は無いと言える。すなわち、表面反射率の低減が酸化アルミニウムによる光の吸収によるものではないことがわかる。
【０３１４】
以上より、試料２乃至試料６に示したような酸化アルミニウムは、反射防止膜として十分機能することが分かった。さらに、試料３乃至試料６においては、透過率を低下させることなく表面反射率を低減させることができた。
【０３１５】
本実施例に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【符号の説明】
【０３１６】
１０１    表示装置
１０３    基体
１０５    基体
１０７    素子層
１０９    反射防止膜
１１１    表示装置
１１３    表示装置
２００    加工部材
２１５    第２の基体
２２０    第１の基体
２３０    固定ステージ
２４０    吸着機構
２４１    吸着治具
２４１ａ    吸着治具
２４１ｂ    吸着治具
２４２    上下機構
２４３    吸着部
２４３ａ    吸気口
２４４    軸
２４５    可動部
２５０    ニードル
２７０    ノズル
２８０    クランプ治具
３００    表示装置
３０１    基体
３０２    素子層
３０３    基体
３０５    トランジスタ
３０７    容量
３０９    発光素子
３１１    封止材
３１３    ゲート電極
３１５    半導体
３１７    導電体
３１９    ゲート絶縁膜
３２１    絶縁膜
３２３    導電体
３２５    導電体
３２７    絶縁膜
３２９    絶縁膜
３３１    絶縁膜
３３３    第１の電極
３３５    ＥＬ層
３３７    第２の電極
３３９    絶縁膜
３４１    反射防止膜
３４３    トランジスタ
３４５    容量
３４７    導電体
３４９    半導体
３５１    ゲート電極
３５３    絶縁膜
３５５    ゲート絶縁膜
３５７    チャネル領域
３５９    低抵抗領域
３６１    低抵抗領域
３７０    表示装置
３７１    基体
３７２    素子層
３７３    基体
３７５    トランジスタ
３７７    トランジスタ
３７９    容量
３８１    容量
３８３    液晶素子
３８５    シール材
３８７    液晶
３８９    ゲート電極
３９１    半導体
３９３    導電体
３９５    ゲート絶縁膜
３９７    絶縁膜
３９９    導電体
４０１    導電体
４０３    絶縁膜
４０５    絶縁膜
４０７    共通電極
４０９    絶縁膜
４１１    画素電極
４１３    配向膜
４１５    遮光層
４１７    着色層
４１９    スペーサー
４２１    配向膜
４２３    反射防止膜
４２５    偏光板
４２７    偏光板
４３１    導電体
４３２    反射防止膜
４３３    半導体
４３５    ゲート電極
４３７    絶縁膜
４３９    ゲート絶縁膜
４４１    チャネル領域
４４３    低抵抗領域
４４５    低抵抗領域
４４７    絶縁膜
４５０    表示装置
４５１    発光素子
４５３    液晶素子
４５５    基体
４５７    基体
４５９    封止材
４６１    電極
４６３    絶縁膜
４６５    光透過媒体
４６７    導電体
４６９    絶縁膜
４７０    絶縁膜
４７１    反射体
４７３    導電体
４７４    絶縁膜
４７５    電極
４７６    絶縁膜
４７７    絶縁膜
４７９    配向膜
４８１    配向膜
４８３    シール材
４８５    液晶
４８７    スペーサー
４８９    電極
４９１    絶縁膜
４９３    着色層
４９５    絶縁膜
４９７    拡散フィルム
４９９    タッチパネル
５０１    反射防止膜
５０３    偏光板
５０５    開口部
５０７    光
５０９    光
５１１    層
５１３    層
５１５    表示装置
５１７    ＥＬ素子部
５１９    液晶素子部
５２１    接着層
５２５    表示装置
５２７    第１の液晶素子
５２９    第１のトランジスタ
５３１    第２の液晶素子
５３３    第２のトランジスタ
５３５    第１の素子層
５３７    着色層
５３９    第２の素子層
５４１    光源
５４３    拡散シート
５４５    集光シート
５４７    偏光板
５４９    基体
５５１    電極
５５３    スペーサー
５５５    配向膜
５５７    電極
５５９    配向膜
５６１    光
５６３    絶縁膜
５７０    表示装置
５７１    光源
６０１    第１のプリカーサ
６０２    第２のプリカーサ
６１０    導入口
６２０    チャンバー
６３０    基板
８００    携帯情報端末
８０１    筐体
８０２    筐体
８０３    表示部
８０４    表示部
８０５    ヒンジ部
８１０    携帯情報端末
８１１    筐体
８１２    表示部
８１３    操作ボタン
８１４    外部接続ポート
８１５    スピーカ
８１６    マイク
８１７    カメラ
８２０    カメラ
８２１    筐体
８２２    表示部
８２３    操作ボタン
８２４    シャッターボタン
８２６    レンズ
８３０    テレビジョン装置
８３１    表示部
８３２    筐体
８３３    スピーカ
８３４    リモコン操作機
８４０    デジタルサイネージ
８４１    表示部
８４２    柱
８５０    パーソナルコンピュータ
８５１    表示部
８５２    筐体
８５３    タッチパッド
８５４    接続ポート
８５５    入力キー
１７００    基板
１７０１    チャンバー
１７０２    ロード室
１７０３    前処理室
１７０４    チャンバー
１７０５    チャンバー
１７０６    アンロード室
１７１１ａ    原料供給部
１７１１ｂ    原料供給部
１７１２ａ    高速バルブ
１７１２ｂ    高速バルブ
１７１３ａ    原料導入口
１７１３ｂ    原料導入口
１７１４    原料排出口
１７１５    排気装置
１７１６    基板ホルダ
１７２０    搬送室
５１００    表示装置
６０００    表示モジュール
６００１    上部カバー
６００２    下部カバー
６００５    ＦＰＣ
６００６    表示パネル
６００９    フレーム
６０１０    プリント基板
６０１１    バッテリ
６０１５    発光部
６０１６    受光部
６０１７ａ    導光部
６０１７ｂ    導光部
６０１８    光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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