(57)【要約】【課題】  透明で多色発光が可能な多色発光ＥＬディスプレイにおいて、より高いコントラスト表示を実現する。【解決手段】  透明基板１０上に下部電極２０、平面的に配置された発光色の異なる２種類以上の発光層４１、４２、４３、上部電極６０を順次積層してなり、下部電極２０および上部電極６０の重なる部位が、発光ドット７０として構成され、多色発光が可能な多色発光ＥＬディスプレイにおいて、下部電極２０および上部電極６０が透明であり、発光ドット７０以外の領域にて、異なる種類の発光層４１〜４３が積層されており、この発光層が積層された領域は、発光ドット７０に比べて透過率が低くなっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板（１０）上に下部電極（２０）、下部絶縁膜（３０）、平面的に配置された発光色の異なる２種類以上の発光層（４１、４２、４３）、上部絶縁膜（５０）、上部電極（６０）を順次積層してなり、前記下部電極（２０）および前記上部電極（６０）の重なる部位が、発光ドット（７０）として構成され、多色発光が可能な多色発光ＥＬディスプレイにおいて、
前記下部電極（２０）および前記上部電極（６０）が透明であり、
前記発光ドット（７０）以外の領域にて、異なる種類の前記発光層（４１〜４３）が積層されており、この発光層が積層された領域は、前記発光ドット（７０）に比べて透過率が低くなっていることを特徴とする多色発光ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
前記発光ドット（７０）の少なくとも両側の領域の透過率が、前記発光ドット（７０）内の透過率より低いことを特徴とする請求項１に記載の多色発光ＥＬディスプレイ。
【請求項３】
前記発光ドット（７０）の周囲四方すべての領域の透過率が、前記発光ドット（７０）内の透過率より低いことを特徴とする請求項２に記載の多色発光ＥＬディスプレイ。
【請求項４】
前記発光ドット（７０）に比べて透過率が低い領域の透過率と、前記発光ドット（７０）内の透過率との差が少なくとも１０％以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の多色発光ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
発光色の異なる２種類以上の発光層は、第１発光層（４１）と第２発光層（４２）との２種類であり、
前記第１発光層（４１）は硫化亜鉛ＺｎＳにマンガンＭｎを微量添加したオレンジ色発光層であり、
前記第２発光層（４２）は硫化亜鉛ＺｎＳにテルビウムＴｂを微量添加した緑色発光層であり、
これら第１および第２発光層（４１、４２）が、発光ドット（７０）以外の領域にて積層されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の多色発光ＥＬディスプレイ。
【請求項６】
発光色の異なる２種類以上の発光層は、第１発光層（４１）と第２発光層（４２）と第３発光層（４３）との３種類であり、
これら第１ないし第３発光層（４１〜４３）の３層のうちの少なくとも２層が、発光ドット（７０）以外の領域にて積層されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の多色発光ＥＬディスプレイ。
【請求項７】
前記第１発光層（４１）が硫化亜鉛ＺｎＳにマンガンＭｎを微量添加したオレンジ色発光層であり、
前記第２発光層（４２）が硫化亜鉛ＺｎＳにテルビウムＴｂを微量添加した緑色発光層であり、
前記第３発光層（４３）が硫化ストロンチウムＳｒＳにセリウムＣｅを微量添加した青色発光層であることを特徴とする請求項６に記載の多色発光ＥＬディスプレイ。
【請求項８】
前記第１発光層（４１）が硫化カルシウムＣａＳに微量なユーロピウムＥｕを添加した赤色発光層、あるいは、硫化イットリウムストロンチウムＳｒＹ2Ｓ4に微量なユーロピウムＥｕを添加した赤色発光層、あるいは、硫化ガリウム亜鉛ＺｎＧａ2Ｓ4に微量なマンガンＭｎを添加した赤色発光層であり、
前記第２発光層（４２）が硫化亜鉛ＺｎＳに微量なテルビウムＴｂを添加した緑色発光層であり、
前記第３発光層（４３）が硫化ストロンチウムＳｒＳに微量な銅Ｃｕを添加した青色発光層、あるいは硫化アルミニウムバリウムＢａＡｌ2Ｓに微量なユーロピウムＥｕを添加した青色発光層であることを特徴とする請求項６に記載の多色発光ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光色の異なる２種類以上の発光層を同一基板内に配置し、かつ、上下の電極層が透明である透明な多色発光ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
透明ＥＬディスプレイは、単独で電子ディスプレイとして使用する場合と、別の表示装置の前面に配置して重畳複合表示装置として使用する場合がある。
【０００３】
前者は、液晶など一般的な不透明ディスプレイに比べて、従来にはない透明という特徴をもつことからデザイン面で優れ、かつ自発光により視認性に高いことの特徴も有する。その応用例としては、パソコンの端末ディスプレイとして使用する以外にも、通信情報表示用や広告表示用、さらには自動車のダッシュボード上に設置したマルチ情報表示用やナビゲーション表示などが挙げられる。
【０００４】
後者は、透明ＥＬディスプレイを通して背後にある物体あるいは別の表示とＥＬ表示を同時に点灯する、あるいは一方だけを点灯することで、従来とは違うハイブリットな表示が可能となる。
【０００５】
その応用例としては、自動車のアナログ指針をもつメータの前面に重ねることでアナログ表示とデジタル表示を可能にする（たとえば、特許文献１参照）。あるいは、パチスロ遊戯器のスロットルの前面に重ねることでメカ的に回転するスロットルの情報とデジタル表示あるいは画像表示を可能にする、また、液晶画面の前に配置することで２種類の異なる画面や情報を同時に見ることを可能にする、など数多い。
【０００６】
しかしながら、透明ＥＬディスプレイとして使用する場合、ＥＬパネルの背面から外光が当たると、コントラストが低下して表示画像が見え難くなるという問題があった。これは、外光によりＥＬパネル全体の輝度が上昇して、ＥＬ発光部分と非発光部分の輝度比、すなわちコントラストが低下することで起こると考えられる。
【０００７】
これまでＥＬパネルの裏面に透過率の低いスモークフィルム等を貼り付けて、コントラストの改善が為されてきたが、ディスプレイ全体の透過率を下がってしまうため、透明ＥＬディスプレイの価値である透明性が損なわれた。
【０００８】
ところで、ここで透明とは、表示装置を透過する光の透過率が４０％以上のものをいう。これは、透過率が４０％以上あれば視認上透明に見えるからである。
【０００９】
透明ＥＬディスプレイの一つとして薄膜無機ＥＬディスプレイが知られている。膜の基本的な構成は、ガラス基板などの透明基板上に、下部電極としての第１透明電極層、第１透明絶縁層、透明発光層（以下、発光層と呼ぶ）、第２透明絶縁層、上部電極としての第２透明電極層を順に積層してなる。このように、積層膜はすべて透明材料で総厚約２μｍの薄膜で構成される。
【００１０】
そして、下部電極である第１透明電極層および上部電極である第２透明電極層の重なる部位が、ＥＬ発光が行われる発光ドットとして構成される。ここで、第１透明電極層と第２透明電極層は、たとえば交差するように格子状に切り分けられている。
【００１１】
そして、これら上下の電極層に交流電圧を印加すると、第１透明電極層と第２透明電極層が交差する部分、すなわち発光ドットで発光する。無機ＥＬはこれまでにオレンジ発光するモノカラー品が市販されているが、カラー化（多色化）に向けた開発も盛んに行われている。
【００１２】
モノカラーＥＬディスプレイでは、1種類の発光層を使用する。図７はその具体的な構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【００１３】
図７に示されるように、ガラス基板１０上に第１透明電極層２０、第１透明絶縁層３０、発光層４０、第２透明絶縁層５０、第２透明電極層６０が順に積層されており、格子状に切り分けられた第１透明電極層２０と第２透明電極層６０とが交差する部分が発光ドット７０（本例では矩形状）として構成されている。
【００１４】
ここで、発光層４０は、縦横に配列された発光ドット７０のすべてを覆うように成膜するため、当然ながら発光ドット７０の領域とその周囲四方の領域（発光ドットの周囲領域）７１には発光層４０が存在している。
【００１５】
したがって、ＥＬ発光が行われない非発光領域である発光ドットの周囲領域７１の透過率は、発光ドット７０の透過率と比べると、透明電極層２０、６０の有無によりわずかな違いはあるものの、透過率はほぼ等しい。
【００１６】
この状態で、透明ＥＬディスプレイとして発光させると、パネルの背景が黒系色の場合にはコントラストが高いが、当該背景が白系色になるコントラストが低くなり、視認性が悪くなった。このように、背景の色に関わらず、高いコントラストが得られるような改善が望まれていた。
【００１７】
一方、多色発光可能なＥＬディスプレイとして、２種類以上の発光層を同一基板内に平面的に配置し、１画素を２種類以上の発光ドット領域で構成したものが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。２種類以上の発光層を同一基板内に配置する方法としては、従来から知られるのは、各々の発光層をストライプ状に切り分けて、それらの発光層ラインを周期的に並置するやり方である。
【００１８】
なお、従来提案されている多色発光ＥＬディスプレイでは、上部電極である第２電極層としてアルミニウムなど金属電極を採用するなど、ディスプレイ自体は不透明で使用することを前提としていた。
【特許文献１】特開平１０−９１０８７号公報
【特許文献２】特開昭６１−２６０５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、本発明者の検討によれば、透明ＥＬディスプレイにおいてカラー化（多色化）すると、さらにコントラスト上、不利になることがわかった。
【００２０】
図８は、本発明者が試作した多色発光ＥＬディスプレイの具体的な構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【００２１】
例えば、図８に示されるように、多色発光ＥＬディスプレイは、第１発光層４１、第２発光層４２、第３発光層４３の３種類の発光層を有し、これら発光層４１、４２、４３を切り分ける場合、第１発光層４１のラインと第２発光層４２のラインと第３発光層４３のラインの順番で交互に平面的に並置したパターンをとる。
【００２２】
そして、１画素Ｇは、３種類の発光層４１、４２、４３の発光ドット７０を１単位として構成されている。
【００２３】
上述したように、従来の多色発光ＥＬディスプレイでは、上部電極である第２電極層としてアルミニウムなど金属電極を採用するなど、ディスプレイ自体は不透明で使用することを前提としていた。
【００２４】
それに対して、本発明者は、透明化にするために、上記モノカラーＥＬディスプレイと同じ方法で、第２電極層６０をＩＴＯ（酸化インジウム）などの透明導電材料に変えて第２透明電極層６０とし、すべての構成膜を透明した。
【００２５】
すると、図８に示されるように、発光ドットの周囲領域７１すなわち隣接する異なる発光色の発光ドット７０間の領域７１には、最も透過率の低い発光層が無い領域が形成される。
【００２６】
したがって、発光ドット７０よりもその周辺の透過率の方が高くなり、多色発光透明ＥＬディスプレイにおいては、モノカラー透明ＥＬディスプレイよりもさらにコントラストの低いディスプレイになってしまう。
【００２７】
このように、自発光ＥＬディスプレイの価値である、高コントラスト表示を可能とする透明な多色発光ＥＬディスプレイが望まれる。
【００２８】
本発明は、上記問題に鑑み、透明基板上に下部電極、平面的に配置された発光色の異なる２種類以上の発光層、上部電極を順次積層してなり、下部電極および上部電極の重なる部位が発光ドットとして構成され、多色発光が可能な多色発光ＥＬディスプレイにおいて、より高いコントラスト表示を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、透明基板（１０）上に下部電極（２０）、下部絶縁膜（３０）、平面的に配置された発光色の異なる２種類以上の発光層（４１、４２、４３）、上部絶縁膜（５０）、上部電極（６０）を順次積層してなり、前記下部電極（２０）および前記上部電極（６０）の重なる部位が、発光ドット（７０）として構成され、多色発光が可能な多色発光ＥＬディスプレイにおいて、前記下部電極（２０）および前記上部電極（６０）が透明であり、前記発光ドット（７０）以外の領域にて、異なる種類の前記発光層（４１〜４３）が積層されており、この発光層が積層された領域は、前記発光ドット（７０）に比べて透過率が低くなっていることを特徴とする。
【００３０】
それによれば、発光ドット（７０）以外の領域にて、異なる種類の発光層（４１、４２、４３）が積層されているため、この発光層が積層された領域は、単層の発光層が存在する領域である発光ドット（７０）に比べて透過率を低くすることができる。
【００３１】
したがって、本発明によれば、多色発光が可能な多色発光ＥＬディスプレイにおいて、発光ドット（７０）の領域と比べて、その周囲の領域の透過率を低くできることから、発光ドット（７０）からの発光が強調されて、より高いコントラスト表示を実現することができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の多色発光ＥＬディスプレイにおいて、前記発光ドット（７０）の少なくとも両側の領域の透過率が、前記発光ドット（７０）内の透過率より低いことを特徴とする。
【００３３】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の多色発光ＥＬディスプレイにおいて、前記発光ドット（７０）の周囲四方すべての領域の透過率が、前記発光ドット（７０）内の透過率より低いことを特徴とする。
【００３４】
ここで、請求項４に記載の発明のように、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の多色発光ＥＬディスプレイにおいて、前記発光ドット（７０）に比べて透過率が低い領域の透過率と、前記発光ドット（７０）内の透過率との差が少なくとも１０％以上であるものにできる。
【００３５】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の多色発光ＥＬディスプレイにおいて、発光色の異なる２種類以上の発光層が、第１発光層（４１）と第２発光層（４２）との２種類である場合には、前記第１発光層（４１）は硫化亜鉛ＺｎＳにマンガンＭｎを微量添加したオレンジ色発光層であり、前記第２発光層（４２）は硫化亜鉛ＺｎＳにテルビウムＴｂを微量添加した緑色発光層であり、これら第１および第２発光層（４１、４２）が、発光ドット（７０）以外の領域にて積層されているものにできる。
【００３６】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の多色発光ＥＬディスプレイにおいて、発光色の異なる２種類以上の発光層は、第１発光層（４１）と第２発光層（４２）と第３発光層（４３）との３種類であり、これら第１ないし第３発光層（４１〜４３）の３層のうちの少なくとも２層が、発光ドット（７０）以外の領域にて積層されているものにできる。
【００３７】
ここで、請求項７に記載の発明のように、請求項６に記載の多色発光ＥＬディスプレイにおいて、前記第１発光層（４１）が硫化亜鉛ＺｎＳにマンガンＭｎを微量添加したオレンジ色発光層であり、前記第２発光層（４２）が硫化亜鉛ＺｎＳにテルビウムＴｂを微量添加した緑色発光層であり、前記第３発光層（４３）が硫化ストロンチウムＳｒＳにセリウムＣｅを微量添加した青色発光層であるものにできる。
【００３８】
また、請求項８に記載の発明のように、請求項６に記載の多色発光ＥＬディスプレイにおいて、前記第１発光層（４１）が硫化カルシウムＣａＳに微量なユーロピウムＥｕを添加した赤色発光層、あるいは、硫化イットリウムストロンチウムＳｒＹ2Ｓ4に微量なユーロピウムＥｕを添加した赤色発光層、あるいは、硫化ガリウム亜鉛ＺｎＧａ2Ｓ4に微量なマンガンＭｎを添加した赤色発光層であり、前記第２発光層（４２）が硫化亜鉛ＺｎＳに微量なテルビウムＴｂを添加した緑色発光層であり、前記第３発光層（４３）が硫化ストロンチウムＳｒＳに微量な銅Ｃｕを添加した青色発光層、あるいは硫化アルミニウムバリウムＢａＡｌ2Ｓに微量なユーロピウムＥｕを添加した青色発光層であるものにできる。
【００３９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、本明細書の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００４１】
図１は、本発明の実施形態に係る多色発光ＥＬディスプレイＳ１の概略断面構成を示す図、図２は、同多色発光ＥＬディスプレイＳ１の概略平面図、また、図３は、同多色発光ＥＬディスプレイＳ１における各発光層４１、４２、４３の平面パターンを示す平面図である。
【００４２】
図１に示されるように、透明基板としてのガラス基板１０上に、下部電極としての第１透明電極層２０、第１透明絶縁層３０、発光層４１、４２、４３、第２透明絶縁層５０、上部電極としての第２透明電極層６０が順に積層されており、格子状に切り分けられた第１透明電極層２０と第２透明電極層６０とが交差する部分が発光ドット７０として構成されている。本例では平面矩形状の発光ドット７０となっている。
【００４３】
ここで、発光層は、オレンジ発光を行う第１発光層４１、緑色発光を行う第２発光層４２、青色発光を行う第３発光層４３の３種類の発光層からなる。そして、１画素Ｇは、３種類の発光層４１、４２、４３の発光ドット７０を１単位として構成されている。
【００４４】
つまり、ここでは、オレンジ（Ｏ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色発光およびこれらの混色発光が可能なＯＧＢ多色発光ＥＬディスプレイとなっている。
【００４５】
たとえば、オレンジ発光する発光ドット７０の寸法は、約４０μｍ×２７０μｍ、緑色発光を行う発光ドット７０の寸法は、約５０μｍ×２７０μｍ、青色発光を行う発光ドット７０の寸法は、約８０μｍ×２７０μｍ、画素Ｇの開口率は、約５０％とすることができる。
【００４６】
なお、各色の発光ドット７０における幅方向の寸法が異なるが、これは、対応する第２透明電極層７０の線幅を、各色に応じて変えることにより実現されている。
【００４７】
第１の透明電極層２０は、たとえば、ガラス基板１０上にスパッタリング法でＩＴＯ（スズ添加した酸化インジウム）を厚さ約６５０ｎｍ成膜することにより形成されている。このＩＴＯ膜は、フォトリソグラフィ技術でストライプ形状にパターニングすることができる。
【００４８】
なお、このＩＴＯ膜は、パターニング成膜された後、絶縁破壊を低減するために、ラッピング研摩を実施することにより段差部のテーパ角度を約１０°以下にするとともに、厚さを約６００ｎｍまで薄くすることが好ましい。
【００４９】
このＩＴＯ配線からなる第１透明電極層２０は、オレンジ発光と緑色発光および青色発光の各発光ドット７０の共通電極である。
【００５０】
この第１透明電極層２０の上に形成されている第１透明絶縁層３０は、たとえば、ＡＬＥ（原子層エピタキシー成長）法でＡＴＯ膜（アルミナ層とチタニア層の多段積層膜）を厚さ約３００ｎｍ成膜したものにできる。
【００５１】
この第１透明絶縁層３０の材料としては、上記のＡＴＯ以外に、ＡＬＥ法で成膜したアルミナ単層膜、スパッタリング法で成膜したスズ添加タンタル酸化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜でも同様の性能が得られる。
【００５２】
この第１透明絶縁層３０の上に、発光層４１、４２、４３が成膜される。ここで、図１に示されるように、発光ドット７０以外の非発光領域すなわち発光ドットの周囲領域７１にて、異なる種類の発光層４１、４２、４３が積層されており、この発光層が積層された領域７１は、発光ドット７１に比べて透過率が低くなっている。
【００５３】
本例では、第１発光層４１、第２発光層４２、第３発光層４３は、それぞれ図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるような他色の発光ドット７０のみ開口した平面形状になっている。
【００５４】
そのため、発光ドット７０の周囲四方すべての周囲領域７１において、図１に示されるように、３つの発光層４１、４２、４３のすべてが積層され、発光ドット７０内の透過率よりも低い透過率となっている。ここで、各発光層４１、４２、４３が積層されて重なっている部位の幅寸法（重なり寸法）はたとえば２０μｍ程度にできる。
【００５５】
限定するものではないが、本例では、各発光層４１、４２、４３を以下に示すような製造方法・材料・構成とした。
【００５６】
まず、第１発光層４１としては、オレンジ発光するＺｎＳ：Ｍｎ（マンガン添加した硫化亜鉛）を真空蒸着法で約９００ｎｍ成膜し、次に、このＺｎＳ：Ｍｎ膜を、フォトリソグラフィ技術で、図３（ａ）に示されるような他色の発光ドット７０のみ開口した平面形状にパターニングした。
【００５７】
このパターニングはエッチングにて行い、そのエッチング液としては塩酸と硝酸の混液を用いた。こうして、図３（ａ）に示されるように、第１発光層４１が形成される。
【００５８】
続いて、第２発光層４２のエッチング時に第１発光層がダメージを受けないように、図示しないエッチング防止膜を用いてＺｎＳ：Ｍｎ膜からなる第１発光層４１を被った。
【００５９】
このエッチング防止膜としては、スパッタリング法で窒化シリコン膜ＳｉＮxを約２００ｎｍ成膜したものにできる。それ以外の材料としては、酸素を微量含有させた酸化シリコン窒化膜ＳｉＯｘＮｙでもよい。
【００６０】
そして、第２発光層４２として、緑色に発光するＺｎＳ：Ｔｂ（テルビウム添加した硫化亜鉛）をスパッタリング法で厚さ約５００ｎｍ成膜し、このＺｎＳ：Ｔｂ膜を、上記ＺｎＳ：Ｍｎ膜と同様にパターニングした。そのパターニング形状は、図３（ｂ）に示される。
【００６１】
このパターニングはエッチングにて行い、そのエッチング液には、塩酸と硝酸の混液を用いた。こうして、図３（ｂ）に示されるように、第２発光層４１が形成される。
【００６２】
続いて、第３発光層４３のエッチング時に第１発光層４１および第２発光層４２がダメージを受けないように、エッチング防止膜であるＳｉＮｘを成膜して、第１発光層４１と第２発光層４２を含めて全面を被った。
【００６３】
さらに、第３発光層４３として、青色に発光するＳｒＳ：Ｃｅ（セリウム添加した硫化ストロンチム）を真空蒸着法で厚さ約１．３μｍに成膜した。このＳｒＳ：Ｃｅ膜は水溶性のため、無水系のフォトリソグラフィ技術を適用することで、パターニングした。そのパターニング形状は図３（ｃ）に示される。
【００６４】
以上のような成膜およびパターニングを行うことによって、電圧が印加されない発光ドット７０間には、３種類の発光層４１、４２、４３が重なる部分を形成した。
【００６５】
続いて、第２透明電極層５０のエッチング時に、特に第３発光層４３がダメージを受けないように、エッチング防止膜を成膜し、第３発光層４３を含めて全面を被った。このエッチング防止膜としては、スパッタリング法で窒化シリコン膜ＳｉＮxを約２００ｎｍ成膜した。
【００６６】
その後、第２透明絶縁層５０として、第１透明絶縁層３０と同様に、ＡＴＯ膜を厚さ約３００ｎｍ成膜することにより、発光層４１、４２、４３の上に第２透明絶縁層５０が形成されている。
【００６７】
なお、配線取り出し部分は、第１透明絶縁層３０および第２透明絶縁層５０を除去する必要があるため、機械的に研摩することで第１透明電極２０を露出させている。この研磨は、第２透明絶縁層５０の成膜後に行われる。
【００６８】
その上に形成される第２透明電極層６０としては、第１透明電極層２０と同様にＩＴＯ膜を厚さ約２３０ｎｍ成膜したものにできる。そして、この第２透明電極層６０は、第１透明電極層２０と直交するようなストライプ形状にパターニングされる。
【００６９】
そして、隣接する配線ラインすなわち第２透明電極層６０の各ラインが、それぞれオレンジ発光用、緑色発光用、および青色発光用の電極となる。
【００７０】
このようにして、図１、図２に示されるような多色発光ＥＬディスプレイＳ１が完成する。なお、この図１、図２に示される多色発光ＥＬディスプレイＳ１は、図３に示されるような発光層４１、４２、４３の平面パターンにより形成されるものである。
【００７１】
それに対し、本実施形態の変形例として、各発光層４１、４２、４３の平面パターンは、図４に示されるようなストライプ状のものであってもよい。
【００７２】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第１発光層４１、第２発光層４２、第３発光層４３の平面形状を示す図である。そして、各発光層４１、４２、４３は、自色が発光されるべき配線ライン（第２透明電極層５０のライン）上に、当該ラインの線幅よりも大きい幅を持ってストライプ状に形成されている。
【００７３】
この図４に示される発光層パターンにおける、完成した多色発光ＥＬディスプレイの平面図を図５に示す。図５に示されるように、この場合、第２透明電極層５０の両側であって発光ドット７０の両側となる周囲領域７１において、隣接する２つの発光層が積層され、発光ドット７０内の透過率よりも低い透過率となっている。
【００７４】
これら図１および図５に示されるパターンを有する本実施形態の多色発光ＥＬディスプレイはともに、ＩＴＯなどからなる共通電極としての第１透明電極層２０と、オレンジ発光用電極６０、あるいは緑色発光用電極６０、あるいは青色発光用電極６０との間に交流電圧（たとえば約２５０Ｖ）を印加すると、オレンジ色発光、あるいは緑色発光、あるいは青色発光、あるいはその混色の発光が得られる。
【００７５】
発光色は、それぞれに添加される発光中心となる元素のエネルギー準位で決定される発光色と、それぞれの発光ドット７０の面積比で決定される。このＯＧＢ多色発光透明ＥＬディスプレイでは、オレンジ発光と緑色発光と青色発光のドットを合わせて１画素Ｇとなる。
【００７６】
なお、オレンジ色、緑色、青色の３つの発光層４１、４２、４３の形成により、上記したようなＯＧＢ多色発光ＥＬディスプレイが得られるが、ＲＧＢフルカラー化には赤色発光層が必要となる。つまり、上記第１発光層４１を赤色発光層に置き換えることが必要である。
【００７７】
赤色発光層には、例えば、硫化カルシウムＣａＳに微量なユーロピウムＥｕを添加した薄膜材料、あるいは、硫化イットリウムストロンチウムＳｒＹ2Ｓ4に微量なユーロピウムＥｕを添加した薄膜材料、あるいは、硫化ガリウム亜鉛ＺｎＧａ2Ｓ4に微量なマンガンＭｎを添加した薄膜材料を適用してもよい。
【００７８】
また、青色発光層の色純度を改善するには、例えば、硫化ストロンチウムＳｒＳに微量な銅Ｃｕを添加した薄膜材料、あるいは硫化アルミニウムバリウムＢａＡｌ2Ｓに微量なユーロピウムＥｕを添加した薄膜材料がよい。
【００７９】
ところで、本実施形態によれば、透明基板１０上に下部電極２０、平面的に配置された発光色の異なる２種類以上の発光層４１、４２、４３、上部電極６０を順次積層してなり、下部電極２０および上部電極６０の重なる部位が、発光ドット７０として構成され、多色発光が可能な多色発光ＥＬディスプレイにおいて、下部電極２０および上部電極６０が透明であり、発光ドット７０以外の領域にて、異なる種類の発光層４１〜４３が積層されており、この発光層が積層された領域は、発光ドット７０に比べて透過率が低くなっていることを特徴とする多色発光ＥＬディスプレイが提供される。
【００８０】
それによれば、発光ドット７０以外の領域にて、異なる種類の発光層４１、４２、４３が積層されているため、この発光層が積層された領域は、単層の発光層が存在する領域である発光ドット７０に比べて透過率を低くすることができる。
【００８１】
したがって、本実施形態によれば、多色発光が可能な多色発光ＥＬディスプレイにおいて、発光ドット７０の領域と比べて、その周囲の領域の透過率を低くできることから、発光ドット７０からの発光が強調されて、より高いコントラスト表示を実現することができる。
【００８２】
ここで、上記図１および図２に示される多色発光ＥＬディスプレイにおいては、発光ドット７０の周囲四方すべての領域の透過率が、発光ドット７０内の透過率より低いことを特徴とする多色発光ＥＬディスプレイが提供される。
【００８３】
また、上記図５に示される変形例のものでは、発光ドット７０の両側の領域の透過率が、発光ドット７０内の透過率より低いことを特徴とする多色発光ＥＬディスプレイが提供される。
【００８４】
ここで、発光ドット７０に比べて透過率が低い領域の透過率と、発光ドット７０内の透過率との差が少なくとも１０％以上であることが好ましい。
【００８５】
図６は、本実施形態における上述した効果の具体例を示す図である。上記した具体的なプロセスで作製した図２に示したパターンをもつ本実施形態のＯＧＢ多色発光ＥＬディスプレイにて、各測定点ａ、ｂ、ｃ、ｄの透過率を測定した。透過率の値は、可視光波長域での最小値とした。
【００８６】
測定点ａは発光ドット７０、測定点ｂ、ｃ、ｄはその周囲四方の領域内の点であり、測定点ｂは第２透明電極層（上部電極）６０の無い領域、測定点ｃは第１透明電極層（下部電極）２０の無い領域、測定点ｄは両電極層２０、６０が無い領域である。
【００８７】
各測定点ａ〜ｄについて、図６（ａ）に示されるような上記図８に示される試作品、および図６（ｂ）に示される本実施形態の多色発光ＥＬディスプレイの場合において、透過率を調査した。その結果が図６（ｃ）に示される。
【００８８】
図６（ｃ）は、各測定点ａ〜ｄにおける透過率を表した図であり、本実施形態は黒丸プロット、比較例としての試作品は白丸プロットで表してある。
【００８９】
図６からわかるように、本実施形態では、発光ドット７０の透過率が約８０％に対して、発光ドット７０の周囲四方の透過率は５０〜６０％となり、その差は面内ばらつきを入れても１０％以上だった。
【００９０】
実際の見た目でも、本実施形態の方がコントラストが高く、発光色がくっきりとした画像となり、見映えをかなり改善することができた。また、本実施形態では、ディスプレイ全体の透過率は約６５％が確保でき、透明としての機能は維持できた。一方、比較例では、発光ドット７０とその周囲四方の透過率はほぼ８０％と等しいため、コントラストは低く、ぼやけた表示となった。
【００９１】
また、本実施形態では、発光ドット７０以外の電圧が印加されない領域の最大寸法範囲内で、複数の発光層が重なる幅を最大にすることで、さらに高いコントラストを得られるものと期待される。
【００９２】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では発光色異なる３種類の発光層を持つ多色発光透明ＥＬディスプレイを提供したが、２種類でもよいし４種類以上でもよい。
【００９３】
２種類の場合には、たとえば、図１および図２において、発光層の平面配置をオレンジ色と緑色の２種類の発光層４１、４２の繰り返しとし、隣接する発光層４１、４２の端部を発光ドット７０以外の部位にて重なるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施形態に係る多色発光ＥＬディスプレイの概略断面構成を示す図である。
【図２】図１に示される多色発光ＥＬディスプレイＳ１の概略平面図である。
【図３】図１に示される多色発光ＥＬディスプレイにおける各発光層の平面パターンを示す平面図である。
【図４】上記実施形態の変形例としての各発光層の平面パターンを示す平面図である。
【図５】図４に示される平面パターンを有する発光層により構成された多色発光ＥＬディスプレイの概略平面図である。
【図６】上記実施形態における効果の具体例を示す図である。
【図７】従来のモノカラーＥＬディスプレイの具体的な構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【図８】本発明者の試作した透明な多色発光ＥＬディスプレイの具体的な構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０…透明基板としてのガラス基板、２０…下部電極としての第１透明電極層、
３０…第１透明絶縁層、４１…第１発光層、４２…第２発光層、４３…第３発光層、
５０…第２透明絶縁層、６０…上部電極としての第２透明電極層、７０…発光ドット。
【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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