JP2000268638A - 透明導電膜及び電界放出形表示素子 - Google Patents
透明導電膜及び電界放出形表示素子Info
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Landscapes
- Non-Insulated Conductors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐還元性、透光性、導電性を有し、FEDの陽
極導体として有用な透明導電膜を提供する。 【構成】FED1の外囲器2は陰極基板3と陽極基板4
からなる。陽極基板4の内面には、陽極導体5と蛍光体
層6からなる陽極7がある。陽極導体5は、陽極基板4
の内面に接しているITOの第1層8と、その上を被覆
しているZnO:Alの第2層9からなる。ZnOは透
光性と導電性を有し、酸化物として安定しているため還
元性雰囲気下でも還元されにくい性質(耐還元性)をも
つ。特にAlが適量添加されているので透光性と導電性
に優れている。陰極基板3の内面には、電子源である陰
極として、電界放出素子10が設けられている。還元さ
れやすいITOを、耐還元性のZnO:Al薄膜の第2
層9で被覆保護している。FEDの製造工程において外
囲器内を還元性雰囲気にしても、陽極導体のITOが還
元されてInが析出する等の不都合は生じない。
極導体として有用な透明導電膜を提供する。 【構成】FED1の外囲器2は陰極基板3と陽極基板4
からなる。陽極基板4の内面には、陽極導体5と蛍光体
層6からなる陽極7がある。陽極導体5は、陽極基板4
の内面に接しているITOの第1層8と、その上を被覆
しているZnO:Alの第2層9からなる。ZnOは透
光性と導電性を有し、酸化物として安定しているため還
元性雰囲気下でも還元されにくい性質(耐還元性)をも
つ。特にAlが適量添加されているので透光性と導電性
に優れている。陰極基板3の内面には、電子源である陰
極として、電界放出素子10が設けられている。還元さ
れやすいITOを、耐還元性のZnO:Al薄膜の第2
層9で被覆保護している。FEDの製造工程において外
囲器内を還元性雰囲気にしても、陽極導体のITOが還
元されてInが析出する等の不都合は生じない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示素子の陽極導
体として有用な透明導電膜と、係る透明導電膜を陽極導
体に使用した電界放出形表示素子に関する。
体として有用な透明導電膜と、係る透明導電膜を陽極導
体に使用した電界放出形表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】FED(Field Emission Display)は、内
部が高真空状態とされた薄型パネル状の外囲器を有して
いる。この外囲器は、陰極基板と陽極基板を微小な間隔
をおいて対面させ、両基板の各外周の間にスペーサ部材
を設けて封着した構造となっている。陽極基板の内面に
は、陽極導体と該陽極導体の表面に設けられた蛍光体層
からなる陽極が設けられている。陰極基板の内面には電
子放出源として電界放出素子からなる陰極が設けられて
いる。電界放出素子は、陰極基板の内面に設けられた陰
極導体と、陰極導体に設けられたコーン形状のエミッタ
と、エミッタの先端に近接して設けられたゲート電極を
有している。陰極導体とゲート電極は絶縁層で絶縁され
ている。
部が高真空状態とされた薄型パネル状の外囲器を有して
いる。この外囲器は、陰極基板と陽極基板を微小な間隔
をおいて対面させ、両基板の各外周の間にスペーサ部材
を設けて封着した構造となっている。陽極基板の内面に
は、陽極導体と該陽極導体の表面に設けられた蛍光体層
からなる陽極が設けられている。陰極基板の内面には電
子放出源として電界放出素子からなる陰極が設けられて
いる。電界放出素子は、陰極基板の内面に設けられた陰
極導体と、陰極導体に設けられたコーン形状のエミッタ
と、エミッタの先端に近接して設けられたゲート電極を
有している。陰極導体とゲート電極は絶縁層で絶縁され
ている。
【0003】蛍光体層の発光は、陽極と陽極基板を通し
て陽極基板の外側から観察する。従って、陽極と陽極基
板は透光性の材料から構成されている。例えば陽極基板
はガラス基板からなり、陽極導体はITO(Indium Tin
Oxide)等の透明導電膜によって構成される。
て陽極基板の外側から観察する。従って、陽極と陽極基
板は透光性の材料から構成されている。例えば陽極基板
はガラス基板からなり、陽極導体はITO(Indium Tin
Oxide)等の透明導電膜によって構成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記FEDの製造工程
においては、外囲器の内部を高真空状態に排気した後に
高温の還元性ガスを導入して還元反応が起きやすい雰囲
気をつくり、電子を放出するエミッタの先端部が酸化し
ないようにしている。
においては、外囲器の内部を高真空状態に排気した後に
高温の還元性ガスを導入して還元反応が起きやすい雰囲
気をつくり、電子を放出するエミッタの先端部が酸化し
ないようにしている。
【0005】しかしながら、このように外囲器内を還元
性雰囲気にすると、陽極導体の透明導電膜を構成してい
るITOのような金属酸化物が還元されてしまうという
問題がある。ITOが還元されると、金属Inが析出し
て蒸発し、外囲器内で他の電極に付着して絶縁不良を発
生させてしまう。
性雰囲気にすると、陽極導体の透明導電膜を構成してい
るITOのような金属酸化物が還元されてしまうという
問題がある。ITOが還元されると、金属Inが析出し
て蒸発し、外囲器内で他の電極に付着して絶縁不良を発
生させてしまう。
【0006】本発明は、還元雰囲気に耐えて透光性と導
電性を維持することができ、従ってFEDの陽極導体と
して有用である透明導電膜を提供することを第1の目的
としている。また、本発明は、かかる透明導電膜を陽極
導体として有しているFEDを提供することを第2の目
的としている。
電性を維持することができ、従ってFEDの陽極導体と
して有用である透明導電膜を提供することを第1の目的
としている。また、本発明は、かかる透明導電膜を陽極
導体として有しているFEDを提供することを第2の目
的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載された透
明導電膜(陽極導体5)は、気密容器(外囲器2)の内
面に形成され、ZnOを含むことを特徴としている。
明導電膜(陽極導体5)は、気密容器(外囲器2)の内
面に形成され、ZnOを含むことを特徴としている。
【0008】請求項2に記載された透明導電膜は、請求
項1記載の透明導電膜において、前記透明導電膜(陽極
導体5)が多層構造になっており、前記ZnOが少なく
とも表面の一部(第2層9)に含まれていることを特徴
としている。
項1記載の透明導電膜において、前記透明導電膜(陽極
導体5)が多層構造になっており、前記ZnOが少なく
とも表面の一部(第2層9)に含まれていることを特徴
としている。
【0009】請求項3に記載された透明導電膜は、請求
項2記載の透明導電膜において、前記ZnOが含まれて
いる層(第2層9)以外の層(第1層8)が、InとS
nから選択された元素の化合物(ITO、SnO2 )を
含んでいることを特徴としている。
項2記載の透明導電膜において、前記ZnOが含まれて
いる層(第2層9)以外の層(第1層8)が、InとS
nから選択された元素の化合物(ITO、SnO2 )を
含んでいることを特徴としている。
【0010】請求項4に記載された透明導電膜は、請求
項3記載の透明導電膜において、前記Inの化合物がIn
dium Tin Oxideであり、前記Snの化合物がSnO2 で
あることを特徴としている。
項3記載の透明導電膜において、前記Inの化合物がIn
dium Tin Oxideであり、前記Snの化合物がSnO2 で
あることを特徴としている。
【0011】請求項5に記載された透明導電膜は、請求
項1又は2又は3又は4記載の透明導電膜において、前
記ZnOにAlがドープされていることを特徴としてい
る。
項1又は2又は3又は4記載の透明導電膜において、前
記ZnOにAlがドープされていることを特徴としてい
る。
【0012】請求項6に記載された透明導電膜は、請求
項5記載の透明導電膜において、前記透明導電膜(陽極
導体5)が形成されている気密容器(外囲器2)の内面
が非晶質の物質からなり、前記透明導電膜がC軸配向し
たウルツ鉱構造の多結晶薄膜であることを特徴としてい
る。
項5記載の透明導電膜において、前記透明導電膜(陽極
導体5)が形成されている気密容器(外囲器2)の内面
が非晶質の物質からなり、前記透明導電膜がC軸配向し
たウルツ鉱構造の多結晶薄膜であることを特徴としてい
る。
【0013】請求項7に記載された電界放出形表示素子
(FED1)は、透光性の陽極基板(4)と、前記陽極
基板の内面に形成された透明導電膜(第1層8、第2層
9)からなる陽極導体(5)と、前記陽極導体に形成さ
れた蛍光体層(6)と、前記陽極基板に所定間隔をおい
て対面するように配置された陰極基板(3)と、前記陰
極基板の内面に形成された電界放出素子(10)とを有
する電界放出形表示素子であり、前記透明導電膜(第2
層9)がZnOを含むことを特徴としている。
(FED1)は、透光性の陽極基板(4)と、前記陽極
基板の内面に形成された透明導電膜(第1層8、第2層
9)からなる陽極導体(5)と、前記陽極導体に形成さ
れた蛍光体層(6)と、前記陽極基板に所定間隔をおい
て対面するように配置された陰極基板(3)と、前記陰
極基板の内面に形成された電界放出素子(10)とを有
する電界放出形表示素子であり、前記透明導電膜(第2
層9)がZnOを含むことを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】図1に本例のFED1(Field Emi
ssion Display)の断面図を示す。FED1は、内部が高
真空状態とされた薄型パネル状の外囲器2を有してい
る。この外囲器2は、陰極基板3と陽極基板4を微小な
間隔をおいて対面させ、両基板3,4の各外周の間に図
示しないスペーサ部材(封着剤)を設けて封着した構造
となっている。両基板3,4は非晶質のガラス製であ
り、透光性を有する。
ssion Display)の断面図を示す。FED1は、内部が高
真空状態とされた薄型パネル状の外囲器2を有してい
る。この外囲器2は、陰極基板3と陽極基板4を微小な
間隔をおいて対面させ、両基板3,4の各外周の間に図
示しないスペーサ部材(封着剤)を設けて封着した構造
となっている。両基板3,4は非晶質のガラス製であ
り、透光性を有する。
【0015】この外囲器2において、陽極基板4の内面
には、陽極導体5と、該陽極導体5の表面に設けられた
蛍光体層6からなる陽極7が設けられている。従来の陽
極導体は、ITO等の透明導電膜の1層構造であった
が、本発明の陽極導体5は複数種類の材質からなる多層
構造であり、本例では一例として2層構造を採用した。
具体的には、陽極基板4の内面に接している第1層8が
ITOであり、その上を被覆している第2層9がZn
O:Alからなる。
には、陽極導体5と、該陽極導体5の表面に設けられた
蛍光体層6からなる陽極7が設けられている。従来の陽
極導体は、ITO等の透明導電膜の1層構造であった
が、本発明の陽極導体5は複数種類の材質からなる多層
構造であり、本例では一例として2層構造を採用した。
具体的には、陽極基板4の内面に接している第1層8が
ITOであり、その上を被覆している第2層9がZn
O:Alからなる。
【0016】ZnOは透光性と導電性を有し、また酸化
物として安定しているために還元性雰囲気下でも還元さ
れにくい性質(耐還元性)をもつ。特に本例のZnOは
Alが適量添加されているので透光性と導電性に優れて
いる。透光性が高いために、膜厚に余裕があり、厚くし
ても蛍光体の視認に悪影響を及ぼさない。
物として安定しているために還元性雰囲気下でも還元さ
れにくい性質(耐還元性)をもつ。特に本例のZnOは
Alが適量添加されているので透光性と導電性に優れて
いる。透光性が高いために、膜厚に余裕があり、厚くし
ても蛍光体の視認に悪影響を及ぼさない。
【0017】ZnOは広い光学的バンドギャップを有
し、ガラス等の非晶質の基板上に作製した場合、一般的
にC軸配向したウルツ鉱構造の多結晶薄膜となり、導電
性を上げるためにAl等の不純物をドープする。
し、ガラス等の非晶質の基板上に作製した場合、一般的
にC軸配向したウルツ鉱構造の多結晶薄膜となり、導電
性を上げるためにAl等の不純物をドープする。
【0018】本例で使用しているZnO:Alの透光性
及び導電性の向上のためには、Al等の不純物のドープ
とともに化学量論的組成の制御が重要である。ZnO:
Alの薄膜はマグネトロンスパッタ法で製作できるが、
この方法ではスパッタ時の酸素導入量の制御によって化
学量論的組成の制御を行う場合と、Zn金属ターゲット
のスパッタ量によって同制御を行う場合がある。
及び導電性の向上のためには、Al等の不純物のドープ
とともに化学量論的組成の制御が重要である。ZnO:
Alの薄膜はマグネトロンスパッタ法で製作できるが、
この方法ではスパッタ時の酸素導入量の制御によって化
学量論的組成の制御を行う場合と、Zn金属ターゲット
のスパッタ量によって同制御を行う場合がある。
【0019】次に、本例のFED1において、外囲器2
を構成する陰極基板3の内面には、電子源である陰極と
して、電界放出素子10が設けられている。電界放出素
子10は、陰極基板3の内面に設けられた陰極導体11
と、陰極導体11の上に形成された絶縁層12と、絶縁
層12の上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極
13と絶縁層12に形成されたホール14と、ホール1
4の内部に露出した陰極導体11の上に形成されたコー
ン形状のエミッタ15とを有している。エミッタ15の
先端はゲート電極13に近接している。
を構成する陰極基板3の内面には、電子源である陰極と
して、電界放出素子10が設けられている。電界放出素
子10は、陰極基板3の内面に設けられた陰極導体11
と、陰極導体11の上に形成された絶縁層12と、絶縁
層12の上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極
13と絶縁層12に形成されたホール14と、ホール1
4の内部に露出した陰極導体11の上に形成されたコー
ン形状のエミッタ15とを有している。エミッタ15の
先端はゲート電極13に近接している。
【0020】本例のFED1によれば、陽極導体5は2
層構造であり、従来還元されやすいとされていたITO
を、透光性と導電性に優れるとともに高い耐還元性を備
えたZnO:Al薄膜の第2層9で被覆保護している。
このため、FED1の製造工程において外囲器2内を還
元性雰囲気にしても、陽極導体5のITO(第1層8)
が還元されてInが析出する等の不都合が生じることは
ない。
層構造であり、従来還元されやすいとされていたITO
を、透光性と導電性に優れるとともに高い耐還元性を備
えたZnO:Al薄膜の第2層9で被覆保護している。
このため、FED1の製造工程において外囲器2内を還
元性雰囲気にしても、陽極導体5のITO(第1層8)
が還元されてInが析出する等の不都合が生じることは
ない。
【0021】以上説明した例においては、陽極導体をZ
nO:AlとITOの2層構造としたが、2層構造のそ
の他の組み合わせとしては、次のようなものもある。こ
れによっても、前記例と略同様の効果が得られる。 ZnO:Al/SnO2 、ZnO/ZnO:Al、Zn
O/ITO、ZnO/SnO2 。
nO:AlとITOの2層構造としたが、2層構造のそ
の他の組み合わせとしては、次のようなものもある。こ
れによっても、前記例と略同様の効果が得られる。 ZnO:Al/SnO2 、ZnO/ZnO:Al、Zn
O/ITO、ZnO/SnO2 。
【0022】本発明の透明導電膜は、3層以上の構造に
してもよいし、透光性と導電性に優れるとともに高い耐
還元性を備えたZnO:Al薄膜等のような物質であれ
ば1層構造でもよい。また、各層の厚さは、次のような
物質の組み合わせの場合には次のような値が適当であ
る。例えば、ZnO:Al(300〜1000オングス
トローム)/SnO2 (1000〜2000オングスト
ローム)、ZnO(300〜1000オングストロー
ム)/ZnO:Al(1000〜3000オングストロ
ーム)、ZnO(300〜1000オングストローム)
/ITO(1000〜2000オングストローム)、Z
nO(300〜1000オングストローム)/SnO2
(1000〜2000オングストローム)。また、Zn
Oに添加して効果が得られる不純物としては、前記Al
の他、B、Ga、In、Tl、Sn等がある。また、Z
nOに添加する不純物の量は、0.1〜10wt%位が
適当である。
してもよいし、透光性と導電性に優れるとともに高い耐
還元性を備えたZnO:Al薄膜等のような物質であれ
ば1層構造でもよい。また、各層の厚さは、次のような
物質の組み合わせの場合には次のような値が適当であ
る。例えば、ZnO:Al(300〜1000オングス
トローム)/SnO2 (1000〜2000オングスト
ローム)、ZnO(300〜1000オングストロー
ム)/ZnO:Al(1000〜3000オングストロ
ーム)、ZnO(300〜1000オングストローム)
/ITO(1000〜2000オングストローム)、Z
nO(300〜1000オングストローム)/SnO2
(1000〜2000オングストローム)。また、Zn
Oに添加して効果が得られる不純物としては、前記Al
の他、B、Ga、In、Tl、Sn等がある。また、Z
nOに添加する不純物の量は、0.1〜10wt%位が
適当である。
【0023】
【発明の効果】本発明の透明導電膜は、透光性と導電性
に優れるとともに高い耐還元性を備えたZnOを含んで
いるので、真空気密容器(外囲器)内に設けられる透明
導電膜として有用である。特に、外囲器2内を高真空雰
囲気に排気する際の高温中で還元ガスによるクリーニン
グを行っても、陽極導体の還元反応を防止することがで
きるので、FEDには特に適している。
に優れるとともに高い耐還元性を備えたZnOを含んで
いるので、真空気密容器(外囲器)内に設けられる透明
導電膜として有用である。特に、外囲器2内を高真空雰
囲気に排気する際の高温中で還元ガスによるクリーニン
グを行っても、陽極導体の還元反応を防止することがで
きるので、FEDには特に適している。
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。
る。
1 電界放出形表示素子 2 気密容器である外囲器 4 気密容器の内面を構成する陽極基板 5 透明導電膜としての陽極導体 8 透明導電膜である第1層 9 透明導電膜である第2層 10 電界放出素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 裕治 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 土岐 均 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 Fターム(参考) 4K029 AA09 BA45 BA49 BA50 BB02 BB07 BB08 BC09 BD00 5C036 AA10 EE08 EF01 EF06 EF09 EG25 EG36 EH08 5G307 FA01 FB01 FC10
Claims (7)
- 【請求項1】 気密容器の内面に形成され、ZnOを含
むことを特徴とする透明導電膜。 - 【請求項2】 前記透明導電膜が多層構造になってお
り、前記ZnOが少なくとも表面の一部に含まれている
ことを特徴とする請求項1記載の透明導電膜。 - 【請求項3】 前記ZnOが含まれている層以外の層
が、InとSnから選択された元素の化合物を含んでい
る請求項2記載の透明導電膜。 - 【請求項4】 前記Inの化合物がIndium Tin Oxideで
あり、前記Snの化合物がSnO2 である請求項3記載
の透明導電膜。 - 【請求項5】 前記ZnOにAlがドープされているこ
とを特徴とする請求項1又は2又は3又は4記載の透明
導電膜。 - 【請求項6】 前記透明導電膜が形成されている気密容
器の内面が非晶質の物質からなり、前記透明導電膜がC
軸配向したウルツ鉱構造の多結晶薄膜である請求項5記
載の透明導電膜。 - 【請求項7】 透光性の陽極基板と、前記陽極基板の内
面に形成された透明導電膜からなる陽極導体と、前記陽
極導体に形成された蛍光体層と、前記陽極基板に所定間
隔をおいて対面するように配置された陰極基板と、前記
陰極基板の内面に形成された電界放出素子とを有する電
界放出形表示素子において、 前記透明導電膜がZnOを含むことを特徴とする電界放
出形表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11073984A JP2000268638A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 透明導電膜及び電界放出形表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11073984A JP2000268638A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 透明導電膜及び電界放出形表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000268638A true JP2000268638A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13533891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11073984A Pending JP2000268638A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 透明導電膜及び電界放出形表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000268638A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007329051A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Tosoh Corp | 酸化亜鉛系透明導電膜及びそれを用いた液晶ディスプレイ並びに酸化亜鉛系スパッタリングターゲット |
| JP2009057605A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Hitachi Ltd | 酸化亜鉛薄膜、及びそれを用いた透明導電膜、及び表示素子 |
| US8174177B2 (en) | 2005-06-30 | 2012-05-08 | Thomson Licensing | Segmented conductive coating for a luminescent display device |
-
1999
- 1999-03-18 JP JP11073984A patent/JP2000268638A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8174177B2 (en) | 2005-06-30 | 2012-05-08 | Thomson Licensing | Segmented conductive coating for a luminescent display device |
| JP2007329051A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Tosoh Corp | 酸化亜鉛系透明導電膜及びそれを用いた液晶ディスプレイ並びに酸化亜鉛系スパッタリングターゲット |
| JP2009057605A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Hitachi Ltd | 酸化亜鉛薄膜、及びそれを用いた透明導電膜、及び表示素子 |
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