(57)【要約】【課題】本発明が目的とする技術的課題は、発光に寄与する励起子の比率を高めて、有機発光表示装置の内部発光効率を高めることにある。【解決手段】本発明による有機発光表示装置は、基板上に形成されている第１電極、前記第１電極と対向する第２電極、前記第１電極及び前記第２電極の間に位置して、可視光線領域の光を放出する第１発光部材、及び前記発光層と接触して、６００乃至２５００ｎｍの波長領域の光を放出する第２発光部材を含む。【選択図】図３
2008053229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されている第１電極、
前記第１電極と対向する第２電極、
前記第１電極及び前記第２電極の間に位置して、可視光線領域の光を放出する第１発光部材、そして
前記第１発光部材と接触して、６００乃至２５００ｎｍの波長領域の光を放出する第２発光部材を含む有機発光表示装置。
【請求項２】
前記第２発光部材は、前記第１電極及び前記第２電極のうちのいずれか１つと平行に形成されている請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項３】
前記第１発光部材は、隣接する前記第２発光部材の間に位置する請求項２に記載の有機発光表示装置。
【請求項４】
前記第２発光部材は、化合物半導体を含む請求項３に記載の有機発光表示装置。
【請求項５】
前記化合物半導体は、ＩｎＮ、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＳｂ、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ、ＡｌｘＩｎ１−ｘＰ、ＧａｘＩｎ１−ｘＰから選択される少なくとも１つを含む請求項４に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記第２発光部材は、
前記第１電極及び前記化合物半導体の間に位置する第１補助層、そして
前記第２電極及び前記化合物半導体の間に位置する第２補助層をさらに含む請求項５に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記第１補助層は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、及びタリウム（Ｔｌ）から選択される少なくとも１つを含み、
前記第２補助層は、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、及びビスマス（Ｂｉ）から選択される少なくとも１つを含む請求項６に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記第１発光部材及び前記第２発光部材は混合されている請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
前記第２発光部材は、発光性不純物を含む請求項８に記載の有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記発光性不純物は、量子ドット（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）または発光色素を含む請求項９に記載の有機発光表示装置。
【請求項１１】
前記量子ドットは、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＰｄＳ、ＰｂＳｅ、及びＣｄＨｇＴｅから選択される少なくとも１つを含む請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１２】
前記第１発光部材及び前記第２発光部材は、溶液工程（ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）で形成される請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１３】
前記基板及び前記第１電極の間に、
互いに交差する第１及び第２信号線、
前記第１及び第２信号線と連結されている第１薄膜トランジスタ、そして
前記第１薄膜トランジスタ及び前記第１電極と連結されている第２薄膜トランジスタをさらに含む請求項１に記載の有機発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、モニターまたはテレビなどの軽量化及び薄型化が要求されており、このような要求に対応して、陰極線管（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ、ＣＲＴ）に代わって液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）が使用されている。
しかし、液晶表示装置は、受発光素子であって、別途のバックライト（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ）が必要であるばかりか、応答速度及び視野角などに限界がある。
【０００３】
そのため、最近では、このような問題を克服することができる表示装置として、有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｄｉｓｐｌａｙ、ＯＬＥＤ ｄｉｓｐｌａｙ）が注目されている。
有機発光表示装置は、１つの電極から注入された電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）及び他の電極から注入された正孔（ｈｏｌｅ）が２つの電極の間に位置する発光層で結合して励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を生成し、励起子がエネルギーを放出して発光する。
【０００４】
励起子は、スピン状態によって、一重項励起子（ｓｉｎｇｌｅｔ ｅｘｃｉｔｏｎ）及び三重項励起子（ｔｒｉｐｌｅｔ ｅｘｃｉｔｏｎ）に分類することができ、このうち発光に主に寄与するのは一重項励起子である。
一方、発光効率は、発光材料効率、内部量子効率（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）、及び外部量子効率（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）によって決定される。内部量子効率は、電極から注入された電荷の数及び発光層で生成された光子の数の比率（ｒａｔｉｏ）であり、外部量子効率は、発光層で生成された光子の数及び外部に放出される光子の数の比率である。
【０００５】
このうち内部量子効率は、発光層で生成される励起子のうちの主に発光に寄与する一重項励起子の収率によって決定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、一重項励起子及び三重項励起子は、量子統計的に１：３の比率で生成されるので、生成された全ての励起子のうちの発光に主に寄与する一重項励起子は、最大で２５％程度である。
【０００７】
本発明が目的とする技術的課題は、これを解決するためのものであって、発光に寄与する励起子の比率を高めて、有機発光表示装置の内部発光効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明１による有機発光表示装置は、基板上に形成されている第１電極、前記第１電極と対向する第２電極、前記第１電極及び前記第２電極の間に位置して、可視光線領域の光を放出する第１発光部材、及び前記発光層と接触して、６００乃至２５００ｎｍの波長領域の光を放出する第２発光部材を含む。
第１及び第２電極から第２発光部材に正孔及び電子が注入されると、注入された正孔及び電子は結合して励起子を生成し、エネルギーを放出して約６００乃至２５００ｎｍの領域の光１０ｂを放出する。この時、放出されるエネルギーは、第１発光部材に伝達されて一重項励起子及び／又は三重項励起子の収率を高めるのに使用される。
【０００９】
つまり、第２発光部材から放出されたエネルギーは第１発光部材３２に伝達され、束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））にある三重項励起子を電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）に励起させる三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）として作用する。それによって、電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）にある三重項励起子が束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））に低下する比率は、三重項励起子の逆内部転換率（ｋ３ｖ）程度減少する。三重項励起子の逆内部転換率（ｋ３ｖ）程度励起された三重項励起子は、組織間交替率（ｋｉｓｃ）によって電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）に移動することができ、このように移動した励起子が束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））に遷移することによって、一重項励起子の内部転換率（ｋ１１）が増加する。
【００１０】
逆に、第２発光部材から放出されたエネルギーは第１発光部材３２に伝達され、束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））にある一重項励起子を電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）に励起させる一重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ１）として作用する。それによって、電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）にある一重項励起子が束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））に低下する比率は、一重項励起子の逆内部転換率（ｋ１ｖ）程度減少する。一重項励起子の逆内部転換率（ｋ１ｖ）程度励起された一重項励起子は、組織間交替率（ｋｉｓｃ）によって電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）に移動することができ、このように移動した励起子が束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））に遷移することによって、三重項励起子の内部転換率（ｋ３１）が増加する。
【００１１】
このように、電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）から電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）に移動する励起子の比率または電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）から電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）に移動する励起子の比率である組織間交替率（ｋｉｓｃ）を高めることによって、一重項励起子または三重項励起子の収率を高めることができる。
【００１２】
発明２は、発明１において、前記第２発光部材は、前記第１電極及び前記第２電極のうちのいずれか１つと平行に形成されている。
発明３は、発明２において、前記第１発光部材は、隣接する前記第２発光部材の間に位置する。
発明４は、発明３において、前記第２発光部材は、化合物半導体を含む。
【００１３】
発明５は、発明４において、前記化合物半導体は、ＩｎＮ、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＳｂ、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ、ＡｌｘＩｎ１−ｘＰ、ＧａｘＩｎ１−ｘＰから選択される少なくとも１つを含む。
発明６は、発明５において、前記第２発光部材は、前記第１電極及び前記化合物半導体の間に位置する第１補助層、及び前記第２電極及び前記化合物半導体の間に位置する第２補助層をさらに含む。
【００１４】
発明７は、発明６において、前記第１補助層は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、及びタリウム（Ｔｌ）から選択される少なくとも１つを含み、前記第２補助層は、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、及びビスマス（Ｂｉ）から選択される少なくとも１つを含む。
発明８は、発明１において、前記第１発光部材及び前記第２発光部材は混合されている。
【００１５】
発明９は、発明８において、前記第２発光部材は、発光性不純物を含む。
発明１０は、発明９において、前記発光性不純物は、量子ドット（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）または発光色素を含む。
発明１１は、発明１０において、前記量子ドットは、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＰｄＳ、ＰｂＳｅ、及びＣｄＨｇＴｅから選択される少なくとも１つを含む。
【００１６】
発明１２は、発明１０において、前記第１発光部材及び前記第２発光部材は、溶液工程（ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）で形成される。
発明１３は、発明１において、前記基板及び前記第１電極の間に、互いに交差する第１及び第２信号線、前記第１及び第２信号線と連結されている第１薄膜トランジスタ、そして前記第１薄膜トランジスタ及び前記第１電極と連結されている第２薄膜トランジスタをさらに含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、発光層にエネルギーを供給することによって、発光に寄与する励起子の比率を高めて、有機発光表示装置の内部発光効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異した形態で実現され、ここで説明する実施例に限定されない。
図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体を通して類似した部分については、同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるとする時、これは他の部分の「真上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の「真上」にあるとする時、これはその中間に他の部分がない場合を意味する。
【００１９】
＜第１実施例＞
まず、本発明の一実施例による有機発光表示装置について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施例による受動型有機発光表示装置（ｐａｓｓｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ ＯＬＥＤ ｄｉｓｐｌａｙ）の断面図であり、図２は図１の有機発光表示装置のＡ部分を拡大して示した概略図である。
【００２０】
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板（図示せず）上に下部電極３０が形成されている。下部電極３０は、基板のいずれか一方向に沿って長くのびていて、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなる。
下部電極３０上には、第１発光部材３２及び第２発光部材３１が形成されている。第１発光部材３２及び第２発光部材３１は、水平方向に交互に位置して、互いに接触している。
【００２１】
第１発光部材３２は、発光層（ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）（図示せず）、及び発光層の発光効率を高めるための付帯層（ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｌａｙｅｒ）（図示せず）を含む多層構造からなる。
発光層は、赤色、緑色、青色の三原色などの可視光線領域の光を放出する有機物質、または有機物質及び無機物質の混合物からなり、例えば、アルミニウムトリス（８−ヒドロキシキノリン）（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）、Ａｌｑ３）、アントラセン（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ディストリル（ｄｉｓｔｒｙｌ）化合物、ポリフルオレン（ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｅｎｅ）誘導体、（ポリ）パラフェニレンビニレン（（ｐｏｌｙ）ｐａｒａｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）誘導体、ポリフェニレン（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）誘導体、ポリビニルカルバゾール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）誘導体、またはこれらの高分子材料にペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）色素、クマリン（ｃｕｍａｒｉｎｅ）色素、ロダミン色素、ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）、９,１０−ジフェニルアントラセン（９，１０−ｄｉｐｈｅｎｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、テトラフェニルブタジエン（ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｂｕｔａｄｉｅｎｅ）、ナイルレッド（Ｎｉｌｅ ｒｅｄ）、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）などをドーピングした化合物を含むことができる。有機発光表示装置は、発光層から放出される基本色光の空間的な合計によって所望の画像を表示する。
【００２２】
付帯層としては、電子及び正孔の均衡を調整するための電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）（図示せず）及び正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）（図示せず）、電子及び正孔の注入を強化するための電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）（図示せず）及び正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）（図示せず）などがあり、付帯層は、これらから選択される１つまたは２つ以上の層からなることができる。
【００２３】
第２発光部材３１は、図２に示したように、下部補助層３１Ｐ、活性層３１Ａ、及び上部補助層３１Ｎを含む。下部補助層３１Ｐ、活性層３１Ａ、及び上部補助層３１Ｎは、化合物半導体接合構造からなる。
下部補助層３１Ｐは、例えば、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、及びタリウム（Ｔｌ）などのＰ型半導体物質からなることができる。
【００２４】
上部補助層３１Ｎは、例えば、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、及びビスマス（Ｂｉ）などのＮ型半導体物質からなることができる。
活性層３１Ａは、Ｐ型（１３族）元素を含む層及びＮ型（１５族）元素を含む層が交互に積層されている超格子構造からなり、例えば、ＩｎＮ、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＳｂ、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ、ＡｌｘＩｎ１−ｘＰ、ＧａｘＩｎ１−ｘＰなどの化合物半導体からなることができる。
【００２５】
活性層３１Ａは、約６００乃至２５００ｎｍの赤色または赤外線領域の光を放出する。超格子構造の周期、１３族元素及び１５族元素の混合比率、不純物の種類及び濃度によって変更される活性層３１Ａの格子定数を調整して、このような光の波長を形成することができる（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ−Ｊ．Ｓｉｎｇｈ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ ２００３ ＜ＩＳＢＮ ０ ５２１ ８２３０ ７＞参照）。
【００２６】
第２発光部材３１は、真空蒸着法（ｖａｃｕｕｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）で形成することができ、第１発光部材３２は、真空蒸着法や、第２発光部材３１をバンク（ｂａｎｋ）として、つまり隔壁として利用してインクジェット印刷法などの溶液工程（ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）で形成することができる。
第１発光部材３２及び第２発光部材３１上には、上部電極３３が形成されている。上部電極３３は、電子の注入が良好で、有機物質に影響を与えない導電物質からなり、導電物質は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）、及びバリウム（Ｂａ）などから選択されることができる。
【００２７】
この時、下部電極３０がアノード（ａｎｏｄｅ）になって、上部電極３３がカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）になったり、反対に、下部電極３０がカソードになって、上部電極３３がアノードになることができる。
それでは、図３及び図４を参照して、本発明の一実施例による有機発光表示装置の発光メカニズムについて説明する。
【００２８】
図３は図１及び図２に示した有機発光表示装置の発光を示した概略図であり、図４は図３の有機発光表示装置のＢ部分を拡大して示した概略図である。
前記のように、下部電極３０及び上部電極３３の間には、可視光線領域の光を放出する第１発光部材３２、及び赤外線などの長波長領域の光を放出する第２発光部材３１が水平方向に交互に形成されている。
【００２９】
このような構造で、下部電極３０及び上部電極３３に各々電圧が印加される場合、下部電極３０から第１発光部材３２及び第２発光部材３１に正孔（＋）が注入され、上部電極３３から第１発光部材３２及び第２発光部材３１に電子（−）が注入される。
第１発光部材３２に注入された正孔及び電子は、結合して励起子を生成し、エネルギーを放出して可視光線領域の光１０ａを放出する。この時、生成された励起子は、スピン状態が０の一重項励起子（ｓｉｎｇｌｅｔ ｅｘｃｉｔｏｎ）及びスピン状態が１の三重項励起子（ｔｒｉｐｌｅｔ ｅｘｃｉｔｏｎ）に分類される。一重項励起子及び三重項励起子は、量子統計的に約１：３の比率で生成される。
【００３０】
励起子がエネルギーを失って安定した状態になると、励起子は１つの分子に局所化（ｌｏｃａｌｉＺｅｄ）され、このような励起子を束縛励起子（ｂｏｕｎｄ ｅｘｃｉｔｏｎ）という。束縛励起子は、エネルギーを放出して光を放出して消滅する。このうち、一重項束縛励起子が光を放出して消滅する現象を蛍光（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）といい、三重項束縛励起子が光を放出して消滅する現象を燐光（ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）という。
【００３１】
励起子がエネルギーの供給を受けて不安定な状態になると、励起子は周囲に存在する他の励起子と相互作用をする。このような励起子を電荷交換性励起子（ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｘｃｉｔｏｎ）という。
一方、第２発光部材３１に移動した正孔及び電子は、結合して励起子を生成し、エネルギーを放出して約６００乃至２５００ｎｍの領域の光１０ｂを放出する。この時、放出されるエネルギーは、第１発光部材３２に伝達されて一重項励起子の収率を高めるのに使用される。しかし、放出されるエネルギーは、代案として、三重項励起子の収率を高めるのに使用されることもできる。
【００３２】
このように、本発明の実施例では、第１発光部材３２に所定のエネルギーを供給する第２発光部材３１を含むことによって、一重項励起子の生成比率を人為的に高めるが、代案として、三重項励起子の生成比率を高めることもできる。
これについて、図５及び図６を図３及び図４と共に参照して説明する。
図５及び図６は第１発光部材３２で生成された励起子のエネルギー準位を示したダイヤグラムである。
【００３３】
図５及び図６で、自由エネルギー準位５２は、下部電極３０及び上部電極３３から各々注入された正孔及び電子が自由に移動することができるエネルギー準位であり、基底エネルギー準位５１は、励起子がエネルギーを放出して低下する安定したエネルギー準位である。
一重項励起子及び三重項励起子は、量子統計的に約１：３の比率で生成され、図面では、これを各々一重項励起子の生成率（ｋ１２）及び三重項励起子の生成率（ｋ３２）で示す。
【００３４】
一重項励起子の生成率（ｋ１２）程度生成された一重項励起子は、電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）から束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））に遷移し、これを一重項励起子の内部転換率（ｋ１１）で示す。この時、一重項励起子は、電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）及び束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））の差程度のエネルギー（以下、一重項励起子の内部転換エネルギーという）（ΔＥ１）を失う。
【００３５】
次に、束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））にある一重項励起子は、一重項消滅率（ｋ１０）程度遷移して基底エネルギー準位５１に低下して消滅して、蛍光（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）を発生させる。
一方、三重項励起子の生成率（ｋ３２）程度生成された三重項励起子は、電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）から束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））に遷移し、これを三重項励起子の内部転換率（ｋ３１）で示す。この時、三重項励起子は、電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）及び束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））の差程度のエネルギー（以下、三重項励起子の内部転換エネルギーという）（ΔＥ３）を失う。
【００３６】
次に、束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））にある三重項励起子は、三重項消滅率（ｋ３０）程度遷移して基底エネルギー準位５１に低下して消滅して、燐光（ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）を発生させる。
この時、電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）及び電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）はほぼ同一であって、電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）にある一重項励起子または電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）にある三重項励起子は、組織間交替率（ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｒａｔｅ、ｋｉｓｃ）だけ電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）または電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）に遷移することができる。
【００３７】
本実施例では、このような組織間交替率（ｋｉｓｃ）を高めることによって、一重項励起子または三重項励起子の収率を高めることができる。
まず、一重項励起子の収率を高める場合について説明する。
前記のように、三重項励起子は、三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）を失って、電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）から束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））に低下する。これと反対に、三重項励起子が三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）程度エネルギーの供給を受ける場合、三重項励起子は、再び電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）に励起される。
【００３８】
本発明の一実施例によれば、第２発光部材３１は、励起子を生成して、約６００乃至２５００ｎｍの領域のエネルギーを放出する。このようなエネルギーは、第１発光部材３２に伝達され、束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））にある三重項励起子を電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）に励起させる三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）として作用することができる。
【００３９】
図５に示したように、束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））にある三重項励起子が三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）の供給を受けて、電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ）に励起される比率を三重項励起子の逆内部転換率（ｋ３ｖ）で示すことができる。
それによって、電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）にある三重項励起子が束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））に低下する比率は、三重項励起子の逆内部転換率（ｋ３ｖ）程度減少する。
【００４０】
一方、三重項励起子の逆内部転換率（ｋ３ｖ）程度励起された三重項励起子は、組織間交替率（ｋｉｓｃ）によって電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）に移動することができ、このように移動した励起子が束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））に遷移することによって、一重項励起子の内部転換率（ｋ１１）が増加する。
これと反対に、三重項励起子の収率を高める場合について説明する。
【００４１】
三重項励起子と同様に、一重項励起子は、一重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ１）を失って、電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）から束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））に低下する。これと反対に、一重項励起子が一重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ１）程度エネルギーの供給を受ける場合、一重項励起子は、再び電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）に励起される。
【００４２】
第２発光部材３１から放出された約６００乃至２５００ｎｍの領域のエネルギーは、第１発光部材３２に伝達され、束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））にある一重項励起子を電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）に励起させる一重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ１）として作用することができる。
図６に示したように、束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））にある一重項励起子が一重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ１）の供給を受けて、電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）に励起される比率を一重項励起子の逆内部転換率（ｋ１ｖ）で示すことができる。
【００４３】
それによって、電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）にある一重項励起子が束縛一重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＳＢ））に低下する比率は、一重項励起子の逆内部転換率（ｋ１ｖ）程度減少する。
一方、一重項励起子の逆内部転換率（ｋ１ｖ）程度励起された一重項励起子は、組織間交替率（ｋｉｓｃ）によって電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）に移動することができ、このように移動した励起子が束縛三重項励起子のエネルギー準位（Ｅ（ＴＢ））に遷移することによって、三重項励起子の内部転換率（ｋ３１）が増加する。
【００４４】
このように、電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）から電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）に移動する励起子の比率または電荷交換性一重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ１）から電荷交換性三重項励起子のエネルギー準位（ＥＣＴ３）に移動する励起子の比率である組織間交替率（ｋｉｓｃ）を高めることによって、一重項励起子または三重項励起子の収率を高めることができる。
【００４５】
このように、第２発光部材３１が第１発光部材３２に所定のエネルギーを供給することによって、発光に寄与する一重項励起子または三重項励起子の比率を高めて、有機発光表示装置の内部発光効率を高めることができる。
＜第２実施例＞
図７乃至図９を参照して、本発明の第２実施例による有機発光表示装置について説明する。前記実施例と重複する内容は省略する。
【００４６】
図７は本発明の第２実施例による受動型有機発光表示装置の断面図であり、図８は図７の有機発光表示装置のＣ部分を拡大して示した概略図であり、図９は図７及び図８の有機発光表示装置の発光を示した概略図である。
絶縁基板（図示せず）上に下部電極４０が形成されており、下部電極４０上には、発光部材４１が形成されている。
【００４７】
発光部材４１は、発光層４１ａ及び付帯層４１ｂ、４１ｃを含む多層構造からなる。
発光層４１ａは、発光物質４２及び発光性不純物４３を含む。
発光物質４２は、赤色、緑色、青色の三原色など可視光線領域の光を放出する有機物質、または有機物質及び無機物質の混合物からなり、前記実施例で例示した通りである。
発光性不純物４３は、量子ドット（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）または発光色素である。
【００４８】
量子ドットは、１２族元素及び１６族元素の化合物、１３族元素及び１６族元素の化合物、または１４族元素及び１６族元素の化合物などが数ｎｍの直径の球形に形成されている化合物である。例えば、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＰｄＳ、ＰｂＳｅ、またはＣｄＨｇＴｅ化合物からなるコア（ｃｏｒｅ）構造であったり、ＣｄＳｅ化合物からなる量子ドット上をＺｎＳなどの化合物が覆ったコア−セル（ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ）構造である。
【００４９】
量子ドットは、三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）または一重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ１）によって約６００乃至２５００ｎｍの赤色または赤外線領域の光を放出することができる。この時、三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）または一重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ１）の大きさによって放出される光の波長が決定される。この時、光の波長は、量子ドットの直径を変化させることによって制御することができる。量子ドットの直径を変化させることによって光の波長を制御することができるのは、量子の大きさ効果（ｑｕａｎｔｕｍ ｓｉｚｅ ｅｆｆｅｃｔ）に基づくものであって、一般に、量子ドットの直径が小さい場合に短波長の光を放出し、量子ドットの直径が大きい場合に長波長の光を放出する。
【００５０】
例えば、約２．３乃至９．８ｎｍの直径のＰｂＳ化合物（コア構造）は約８５０乃至２１００ｎｍの領域の光を放出することができ、約４．５ｎｍ乃至９ｎｍの直径のＰｂＳｅ化合物（コア構造）は約１２００乃至２３４０ｎｍの領域の光を放出することができる。また、約１．９乃至６．７ｎｍの直径のＣｄＳｅ／ＺｎＳ化合物（コア−セル構造）は約４６５乃至６４０ｎｍの光を放出することができる。このような量子ドットは、ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ及びＥｖｉｄｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓなどの会社から商品化されている。
【００５１】
一方、発光層４１ａに発光色素を添加する場合、色素分子の電気双極子モーメント（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｉｐｏｌｅ ｍｏｍｅｎｔ）及び発光層４１ａの発光物質４２の間の相互作用による溶媒色素性現象（ｓｏｌｖａｔｏｃｈｒｏｍｉｓｍ）によって特定の波長の光を放出することができる。したがって、発光色素の種類及び濃度を制御して、前記三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）または一重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ１）によって約６００乃至２５００ｎｍの赤色または赤外線領域の光を放出することができる。
【００５２】
発光色素は、レーザー染料（ｌａｓｅｒ ｄｙｅ）でありうる。レーザー染料としては、例えば、Ｅｘｃｉｔｏｎ社から商品化されている商品名Ｓ−１４、ＬＤＳ−９２５／Ｓ−１３、ＬＤＳ−８６７、ＬＤＳ−８６０、ＩＲ１４０、ＩＲ１４４、ＩＲ−１２５、ＨＩＴＣ、ＤＴＴＣ、ＨＩＤＣ、ＬＤＳ−８２１、ＬＤＳ−７９８、ＤＯＴＣ、ＬＤＳ−７６５、Ｏｘ−７５０、ＬＤＳ−７５９、ＬＤＳ−７５１、ＬＤＳ−７５０、ＬＤＳ−７３０、ＬＤ−８００、ＬＤ−７００、Ｏｘ−７２５、ＬＤＳ−７２２、ＬＤＳ−７２０、Ｏｘ−７２０、ＮＢ−６９０、ＬＤ−６９０、ＬＤ−６８８、ＬＤＳ−６９８、ＬＤＳ−ＤＯＤＣ、ＣＶ−６７０、ＤＣＭ、ＳＲ−６４０、Ｒ−６４０、Ｐ−６５０、ＫＲ−６２０、Ｒ−６１０及びＲ−５９などがある。
【００５３】
量子ドットまたは発光色素などの発光性不純物４３は、発光物質４２に混合されており、発光層４１ａは、例えば、これらを溶解することができる溶媒に発光物質４２及び発光性不純物４３を溶解した後、スピンコーティング、スリットコーティング、及びインクジェット印刷法などの溶液工程（ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）で形成することができる。
【００５４】
下部付帯層４１ｂは、正孔輸送層及び／または正孔注入層であり、上部付帯層４１ｃは、電子輸送層及び／または電子注入層でありうる。
発光部材４１上には、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）、及びバリウム（Ｂａ）などからなる上部電極４４が形成されている。
このような構造で、下部電極４０及び上部電極４４に各々電圧が印加される場合、下部電極４０から発光層４１ａに正孔（＋）が注入され、上部電極４４から発光層４１ａに電子（−）が注入される。
【００５５】
発光層４１ａに注入された正孔及び電子は、結合して励起子を生成し、エネルギーを放出して可視光線領域の光２０ａを放出する。
一方、発光層４１ａのうちの発光性不純物４３に注入された正孔及び電子は、結合して励起子を生成し、エネルギーを放出して約６００乃至２５００ｎｍの領域の光２０ｂを放出する。この時に放出されるエネルギーが発光物質４２に伝達されて、一重項励起子または三重項励起子の収率を高めるのに使用される。
【００５６】
本実施例で、発光性不純物４３は、前記実施例の第２発光部材と同様に、約６００乃至２５００ｎｍの領域の光２０ｂを放出し、この時に放出されるエネルギーが発光物質４２に伝達される。この時、発光性不純物４３は、発光物質４２と接触する面積が広く、エネルギーの伝達に有利である。このようなエネルギーは、前記実施例及び図５及び図６で説明した三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）または一重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ１）に相当し、最終的に一重項励起子または三重項励起子の収率を高めて、内部発光効率を高めることができる。
【００５７】
本発明者は、前記構造の有機発光表示装置を製造して、三重項励起子の内部転換エネルギー（ΔＥ３）程度のエネルギーを第１発光部材３２や発光層４１ａに供給する場合の励起子の収率の変化を確認し、その結果を図１０に示した。
図１０は本発明の一実施例による有機発光表示装置において、電場の強さによる一重項励起子の個数及び三重項励起子の個数の比（ｒａｔｉｏ）を示したグラフである。
【００５８】
ここで、Ｎ（Ｓ）は一重項励起子の個数、Ｎ（Ｔ）は三重項励起子の個数、ｎは単位体積当りの発光性不純物４３の個数を示す。
図１０に示したように、電場の強さが強くなるのに伴って、三重項励起子の個数／一重項励起子の個数の比は減少する。これは、電場の強さが強くなるのに伴って、三重項励起子の逆内部転換率（ｋ３ｖ）が増加して、三重項励起子の個数は減少し、一重項励起子の個数は増加することを意味する。また、一重項励起子の増加幅は、単位体積当りの発光性不純物の個数が多いほど大きくなることが分かる。
【００５９】
このように、有機発光層に所定のエネルギーを供給することによって、励起子の収率が増加することを確認した。
＜第３実施例＞
以下、本発明の第３実施例による有機発光表示装置について、図１１乃至図１４を参照して説明する。本実施例では、前記実施例とは異なって、能動型有機発光表示装置（ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ ＯＬＥＤ ｄｉｓｐｌａｙ）について説明する。前記実施例と重複する内容は省略する。
【００６０】
図１１は本発明の第３実施例による有機発光表示装置の等価回路図である。
図１１を参照すれば、本実施例による有機発光表示装置は、複数の信号線１２１、１７１、１７２、及びこれらに連結されていて、ほぼ行列（ｍａｔｒｉｘ）形態に配列されている複数の画素（ｐｉｘｅｌ）を含む。
信号線は、ゲート信号（または走査信号）を伝達する複数のゲート線（ｇａｔｅ ｌｉｎｅ）１２１、データ信号を伝達する複数のデータ線（ｄａｔａ ｌｉｎｅ）１７１、及び駆動電圧を伝達する複数の駆動電圧線（ｄｒｉｖｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｌｉｎｅ）１７２を含む。ゲート線１２１は、ほぼ行方向にのびていて、互いにほぼ平行であり、データ線１７１及び駆動電圧線１７２は、ほぼ列方向にのびていて、互いにほぼ平行である。
【００６１】
各画素（ＰＸ）は、スイッチングトランジスタ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）（Ｑｓ）、駆動トランジスタ（ｄｒｉｖｉｎｇ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）（Ｑｄ）、ストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔ）、及び有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）（ＬＤ）を含む。
【００６２】
スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）は、制御端子（ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、入力端子（ｉｎｐｕｔ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、及び出力端子（ｏｕｔｐｕｔ ｔｅｒｍｉｎａｌ）を有し、制御端子はゲート線１２１に連結されており、入力端子はデータ線１７１に連結されており、出力端子は駆動トランジスタ（Ｑｄ）に連結されている。スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）は、ゲート線１２１に印加される走査信号に応答してデータ線１７１に印加されるデータ信号を駆動トランジスタ（Ｑｄ）に伝達する。
【００６３】
駆動トランジスタ（Ｑｄ）も、制御端子、入力端子、及び出力端子を有し、制御端子はスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）に連結されており、入力端子は駆動電圧線１７２に連結されており、出力端子は有機発光ダイオード（ＬＤ）に連結されている。駆動トランジスタ（Ｑｄ）は、制御端子及び出力端子の間にかかる電圧によってその大きさが変化する出力電流（ＩＬＤ）を流す。
【００６４】
ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、駆動トランジスタ（Ｑｄ）の制御端子及び入力端子の間に連結されている。前記キャパシタ（Ｃｓｔ）は、駆動トランジスタ（Ｑｄ）の制御端子に印加されるデータ信号を充電して、スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）がターンオフ（ｔｕｒｎ−ｏｆｆ）された後にもこれを維持する。
有機発光ダイオード（ＬＤ）は、駆動トランジスタ（Ｑｄ）の出力端子に連結されているアノード（ａｎｏｄｅ）、及び共通電圧（Ｖｓｓ）に連結されているカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）を有する。有機発光ダイオード（ＬＤ）は、駆動トランジスタ（Ｑｄ）の出力電流（ＩＬＤ）によって異なる強さで発光することによって、画像を表示する。
【００６５】
スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）及び駆動トランジスタ（Ｑｄ）は、ｎ−チャンネル電界効果トランジスタ（ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＦＥＴ）である。しかし、スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）及び駆動トランジスタ（Ｑｄ）のうちの少なくとも１つは、ｐ−チャンネル電界効果トランジスタであってもよい。また、トランジスタ（Ｑｓ、Ｑｄ）、キャパシタ（Ｃｓｔ）、及び有機発光ダイオード（ＬＤ）の連結関係は変更することができる。
【００６６】
それでは、図１１に示した能動型有機発光表示装置の詳細な構造について、図１２乃至図１４を参照して説明する。
図１２は本発明の他の実施例による有機発光表示装置の配置図であり、図１３は図１２の有機発光表示装置のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図であり、図１４は図１３の有機発光表示装置のＤ部分を拡大して示した概略図である。
【００６７】
絶縁基板１１０上に、第１制御電極（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１２４ａを含む複数のゲート線１２１、及び維持電極１２７を含む複数の第２制御電極１２４ｂを含む複数のゲート導電体（ｇａｔｅ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が形成されている。
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、主に横方向にのびている。各ゲート線１２１は、他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を含み、第１制御電極１２４ａは、ゲート線１２１から上に突出して形成されている。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）が基板１１０上に集積されている場合、ゲート線１２１がのびて、ゲート駆動回路と直接連結される。
【００６８】
第２制御電極１２４ｂは、ゲート線１２１と分離されていて、データ線方向又はゲート線方向のいずれか一方向に長くのびている維持電極１２７を含む。
ゲート導電体１２１、１２４ｂは、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金などの銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などのモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、及びチタニウム（Ｔｉ）などからなることができる。しかし、これらは、物理的性質が異なる２つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造からなることもできる。
【００６９】
ゲート導電体１２１、１２４ｂの側面は基板１１０の面に対して傾いていて、その傾斜角は３０゜乃至約８０゜程度であるのが好ましい。
ゲート導電体１２１、１２４ｂ上には、窒化ケイ素または酸化ケイ素などからなるゲート絶縁膜（ｇａｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）（非晶質シリコンは略してａ−Ｓｉとする）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）などからなる複数の第１半導体１５４ａ及び第２半導体１５４ｂが形成されている。第１半導体１５４ａ及び第２半導体１５４ｂは島型で、各々第１制御電極１２４ａ及び第２半導体１５４ｂ上に位置する。
【００７０】
第１及び第２半導体１５４ａ、１５４ｂ上には、各々複数対の第１抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６３ａ、１６５ａ及び複数対の第２抵抗性接触部材１６３ｂ、１６５ｂが形成されている。抵抗性接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂは島形で、リン（Ｐ）などのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどからなったり、シリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）からなることができる。第１抵抗性接触部材１６３ａ、１６５ａは、対をなして第１半導体１５４ａ上に位置し、第２抵抗性接触部材１６３ｂ、１６５ｂも、対をなして第２半導体１５４ｂ上に位置する。
【００７１】
抵抗性接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１、複数の駆動電圧線１７２、及び複数の第１及び第２出力電極（ｏｕｔｐｕｔ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７５ａ、１７５ｂを含む複数のデータ導電体（ｄａｔａ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が形成されている。
データ線１７１は、データ信号を伝達し、主に縦方向にのびてゲート線１２１と交差している。各データ線１７１は、第１制御電極１２４ａに向かって突出するように形成されている複数の第１入力電極（ｉｎｐｕｔ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３ａ、及び他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１７９を含む。データ信号を生成するデータ駆動回路（図示せず）が基板１１０上に集積されている場合、データ線１７１がのびて、データ駆動回路と直接連結される。
【００７２】
駆動電圧線１７２は、駆動電圧を伝達し、主に縦方向にのびてゲート線１２１と交差している。各駆動電圧線１７２は、第２制御電極１２４ｂに向かって突出するように形成されている複数の第２入力電極１７３ｂを含み、維持電極１２７と重畳する部分を含む。
第１及び第２出力電極１７５ａ、１７５ｂは、互いに分離されていて、データ線１７１及び駆動電圧線１７２とも分離されている。第１入力電極１７３ａ及び第１出力電極１７５ａは、第１制御電極１２４ａを中心に互いに対向し、第２入力電極１７３ｂ及び第２出力電極１７５ｂは、第２制御電極１２４ｂを中心に互いに対向する。
【００７３】
データ導電体１７１、１７２、１７５ａ、１７５ｂは、モリブデン、クロム、タンタル、及びチタニウムなどの耐火性金属、またはこれらの合金からなるのが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）及び低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造からなることができる。
ゲート導電体１２１、１２４ｂと同様に、データ導電体１７１、１７２、１７５ａ、１７５ｂの側面も基板１１０の面に対して傾いていて、その傾斜角は３０゜乃至８０゜程度であるのが好ましい。
【００７４】
抵抗性接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂは、その下の第１及び第２半導体１５４ａ、１５４ｂとその上のデータ導電体１７１、１７２、１７５ａ、１７５ｂとの間にだけ位置して、接触抵抗を低下させる。第１及び第２半導体１５４ａ、１５４ｂには、入力電極１７３ａ、１７３ｂ及び出力電極１７５ａ、１７５ｂの間をはじめとして、データ導電体１７１、１７２、１７５ａ、１７５ｂで覆われずに露出された部分がある。
【００７５】
データ導電体１７１、１７２、１７５ａ、１７５ｂ及び露出された部分の半導体１５４ａ、１５４ｂ上には、保護膜（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）１８０が形成されている。保護膜１８０は、無機絶縁物または有機絶縁物などからなって、表面が平坦である。
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９及び第１及び第２出力電極１７５ａ、１７５ｂを各々露出する複数の接触孔（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）１８２、１８５ａ、１８５ｂが形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９及び第２制御電極１２４ｂを各々露出する複数の接触孔１８１、１８４が形成されている。
【００７６】
保護膜１８０上には、複数の画素電極（ｐｉｘｅｌｅｌ ｅｃｔｒｏｄｅ）１９１、複数の連結部材（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）８５、及び複数の接触補助部材（ｃｏｎｔａｃｔ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）８１、８２が形成されている。これらは、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質、アルミニウム、銀、またはその合金などの反射性金属からなることができる。
【００７７】
画素電極１９１は、接触孔１８５ｂを通じて第２出力電極１７５ｂと物理的、電気的に連結されている。
連結部材８５は、接触孔１８４、１８５ａを通じて第２制御電極１２４ｂ及び第１出力電極１７５ａに連結されている。
接触補助部材８１、８２は、各々接触孔１８１、１８２を通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９に連結されている。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１及びデータ線１７１の端部１２９、１７９と外部装置との接続性を補完して、これらを保護する。
【００７８】
保護膜１８０上には、隔壁（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ）３６１が形成されている。隔壁３６１は、画素電極１９１の周囲を囲んで開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）３６５を定義し、有機絶縁物または無機絶縁物からなる。隔壁３６１は、また、黒色顔料を含む感光材からなることもでき、この場合、隔壁３６１は遮光部材の役割を果たし、その形成工程が簡単である。
【００７９】
隔壁３６１が定義する画素電極１９１上の開口部３６５には、有機発光部材３７０が形成されている。
有機発光部材３７０は、発光層３７２、及び発光層の発光効率を高めるための複数の付帯層３７１、３７３を含む。
付帯層３７１は正孔輸送層または正孔注入層であり、付帯層３７３は電子輸送層及び電子注入層でありうる。
【００８０】
発光層３７２は、実施例１で説明したように、可視光線領域の光を放出する第１発光部材、及び赤外線などの長波長領域の光を放出する第２発光部材が交互に形成されたり、実施例２で説明したように、可視光線領域の光を放出する発光物質、及び長波長領域の光を放出する発光性不純物が混合されている構造からなる。この時、第１発光部材または発光物質は、第２発光部材または発光性不純物からエネルギーの伝達を受けて、内部発光効率を高めることができる。具体的な説明は、実施例１及び２と同一である。
【００８１】
有機発光部材３７０上には、共通電極（ｃｏｍｍｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）２７０が形成されている。
共通電極２７０上には、密封層（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）（図示せず）が形成される。密封層は、有機発光部材３７０及び共通電極２７０を密封（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）して、外部から水分及び／または酸素が浸透するのを防止する。
【００８２】
このような有機発光表示装置で、ゲート線１２１に連結されている第１制御電極１２４ａ、データ線１７１に連結されている第１入力電極１７３ａ及び第１出力電極１７５ａは、第１半導体１５４ａと共にスイッチング薄膜トランジスタ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ＴＦＴ）（Ｑｓ）を構成し、スイッチング薄膜トランジスタ（Ｑｓ）のチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）は、第１入力電極１７３ａ及び第１出力電極１７５ａの間の第１半導体１５４ａに形成される。第１出力電極１７５ａに連結されている第２制御電極１２４ｂ、駆動電圧線１７２に連結されている第２入力電極１７３ｂ、及び画素電極１９１に連結されている第２出力電極１７５ｂは、第２半導体１５４ｂと共に駆動薄膜トランジスタ（ｄｒｉｖｉｎｇＴＦＴ）（Ｑｄ）を構成し、駆動薄膜トランジスタ（Ｑｄ）のチャンネルは、第２入力電極１７３ｂ及び第２出力電極１７５ｂの間の第２半導体１５４ｂに形成される。駆動電流を大きくするために、駆動薄膜トランジスタ（Ｑｄ）のチャンネルの幅を大きくしたり、チャンネルの長さを短くすることができる。
【００８３】
画素電極１９１、有機発光部材３７０、及び共通電極２７０は、有機発光ダイオード（ＬＤ）を構成し、画素電極１９１がアノード（ａｎｏｄｅ）になって、共通電極２７０がカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）になったり、反対に、画素電極１９１がカソードになって、共通電極２７０がアノードになる。また、互いに重畳する維持電極１２７及び駆動電圧線１７２は、ストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔ）を構成する。
【００８４】
一方、半導体１５４ａ、１５４ｂが多結晶シリコンである場合には、半導体１５４ａ、１５４ｂは、制御電極１２４ａ、１２４ｂと対向する真性領域（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｒｅｇｉｏｎ）（図示せず）及びその両側に位置する不純物領域（ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ ｒｅｇｉｏｎ）（図示せず）を含む。不純物領域は、入力電極１７３ａ、１７３ｂ及び出力電極１７５ａ、１７５ｂと電気的に連結され、抵抗性接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂは省略することもできる。
【００８５】
また、制御電極１２４ａ、１２４ｂを半導体１５４ａ、１５４ｂ上に位置させることもでき、この時にも、ゲート絶縁膜１４０は、半導体１５４ａ、１５４ｂ及び制御電極１２４ａ、１２４ｂの間に位置する。この時、データ導電体１７１、１７２、１７３ｂ、１７５ｂは、ゲート絶縁膜１４０上に位置して、ゲート絶縁膜１４０に形成された接触孔（図示せず）を通じて半導体１５４ａ、１５４ｂと電気的に連結される。これとは異なって、データ導電体１７１、１７２、１７３ｂ、１７５ｂは、半導体１５４ａ、１５４ｂ下に位置して、その上の半導体１５４ａ、１５４ｂと電気的に接触することもできる。
【００８６】
以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施例による受動型有機発光表示装置の断面図である。
【図２】図１の有機発光表示装置のＡ部分を拡大して示した概略図である。
【図３】図１及び図２に示した有機発光表示装置の発光を示した概略図である。
【図４】図３の有機発光表示装置のＢ部分を拡大して示した概略図である。
【図５】励起子のエネルギー準位を示したダイヤグラムである。
【図６】励起子のエネルギー準位を示したダイヤグラムである。
【図７】本発明の第２実施例による受動型有機発光表示装置の断面図である。
【図８】図７の有機発光表示装置のＣ部分を拡大して示した概略図である。
【図９】図７及び図８の有機発光表示装置の発光を示した概略図である。
【図１０】本発明の一実施例による有機発光表示装置において、電場の強さによる一重項励起子の個数及び三重項励起子の個数の比を示したグラフである。
【図１１】本発明の第３実施例による能動型有機発光表示装置の等価回路図である。
【図１２】図１１の有機発光表示装置の配置図である。
【図１３】図１２の有機足光表示装置のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図である。
【図１４】図１３の有機発光表示装置のＤ部分を拡大して示した概略図である。
【符号の説明】
【００８８】
３０、４０  下部電極
３３、４４  上部電極
３１、３２、４１、３７０  発光部材
１１０  基板
４１ａ、３７２  発光層
８１、８２  接触補助部材
８５  連結部材
１２１、１２９  ゲート線
１２４ａ  第１制御電極
１２４ｂ  第２制御電極
１２７  維持電極
１４０  ゲート絶縁膜
１５４ａ、１５４ｂ  半導体
１７１、１７９  データ線
１７２  駆動電圧線
１７３ａ  第１入力電極
１７３ｂ  第２入力電極
１７５ａ  第１出力電極
１７５ｂ  第２出力電極
１８０  保護膜
１９１  画素電極
１８１、１８２、１８４、１８５ａ、１８５ｂ  接触孔
２７０  共通電極
３６１  隔壁
３７１、３７３  付帯層
Ｑｓ  スイッチングトランジスタ
Ｑｄ  駆動トランジスタ
ＬＤ  有機発光ダイオード
Ｖｓｓ  共通電圧
Ｃｓｔ  ストレージキャパシタ
【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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