背板基板及使用该背板基板的有机发光二极管显示器的制作方法
本发明涉及背板基板，更具体地讲，涉及一种即使在具有甚高分辨率的结构中使用小子像素时也可确保足够的存储电容的背板基板以及使用该背板基板的有机发光二极管显示器。
背景技术：
随着诸如移动通信终端、笔记本计算机等的各种便携式电子装置被开发，对应用于其的平板显示装置的要求增加。
作为平板显示装置的代表性示例，已研究出液晶显示器(lcd)、等离子体显示面板(pdp)、场发射显示器(fed)、有机或无机发光二极管显示器等。具体地讲，在这些平板显示装置当中，由于诸如批量生产技术的开发、驱动手段简单、低功耗、实现大屏幕和柔性的优点，有机发光二极管显示器的应用正在增加。
有机发光二极管显示器包括按照矩阵设置的多个像素，各个像素具有三个或更多个子像素，并且子像素包括可单独地控制各个子像素的至少一个薄膜晶体管(tft)。
然而，在需要高分辨率(例如，增强现实或虚拟现实)的显示装置中，尺寸受到限制的显示装置应该具有甚高分辨率，因此，各个像素的尺寸逐渐减小。另外，在发光二极管直接设置在其中的显示器(例如，有机发光二极管显示器)中，为了选择性地表现各个子像素的灰度，各个小尺寸的子像素应该至少包括2个晶体管和1个电容器(2t1c)，在这种情况下，由于各个子像素的小尺寸，难以实现具有足够的保持特性的装置，因此，无法在屏幕上真实地表现灰度。
技术实现要素：
因此，本发明致力于一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题的背板基板以及使用该背板基板的有机发光二极管显示器。
本发明的目的在于提供一种即使在具有甚高分辨率的结构中使用小子像素时也可确保足够的存储电容的背板基板以及使用该背板基板的有机发光二极管显示器。
本发明的附加优点、目的和特征将部分地在接下来的描述中阐述，并且部分地对于研究了以下内容的本领域普通技术人员而言将变得显而易见，或者可以从本发明的实践学习。本发明的目的和其它优点可以通过所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和达到。
为了实现这些目的和其它优点并且根据本发明的目的，如本文具体实现和广义描述的，一种背板基板包括：基板，其包括多个子像素；扫描线，其在各个子像素中沿着第一方向设置；第一电压线和数据线，其在各个子像素中沿着与第一方向交叉的方向设置；以及存储电容器，其包括第一存储电极、与第一存储电极部分地交叠的第二存储电极、与第一存储电极和第二存储电极交叠并在第一节点处连接至第二存储电极的第二存储连接电极以及与第二存储连接电极交叠并在第二节点处连接至第一存储电极的第一存储连接电极，第一存储电极和第二存储电极在所述第二节点处彼此不交叠，第一存储电极、第二存储电极、第二存储连接电极和第一存储连接电极被设置在各个子像素中的通过扫描线、第一电压线和数据线交叉而限定的存储电容器区域中。
该背板基板还可包括：第一半导体层，其被配置为使得第一节点处的第二存储连接电极穿过第一半导体层并且连接至第一半导体层的侧表面；以及第二半导体层，其被配置为使得第二节点处的第一存储连接电极穿过第二半导体层并且连接至第二半导体层的侧表面。
该背板基板还可包括：开关薄膜晶体管，其包括开关栅极并且在第一半导体层的两端连接至数据线和第一节点，所述开关栅极被限定为扫描线的与第一半导体层的上表面交叠的区域；以及驱动薄膜晶体管，其包括驱动栅极并且在第二存储电极的外侧连接至第二节点和第一电压线，所述驱动栅极被限定为与第二半导体层的下表面交叠的第二存储电极。
该背板基板还可包括在各个子像素中平行于扫描线设置的感测线以及平行于数据线设置的第二电压线，并且第二半导体层可从第二节点延伸并且连接至第二电压线。
该背板基板还可包括感测薄膜晶体管，该感测薄膜晶体管包括感测栅极并且在感测线的外侧连接至第二节点和第二电压线，所述感测栅极被限定为感测线的与第二半导体层的上表面交叠的区域。
第一存储电极可占据存储电容器区域的面积的50％至100％。
在平面中，第一存储电极的上部和下部可与扫描线和感测线相邻，第一存储电极的左部和右部可与数据线和第一电压线相邻。
第一存储电极、第二存储电极、第一半导体层和第二半导体层、扫描线和感测线、数据线、第一电压线和第二电压线、第二存储连接电极和第一存储连接电极可按照顺序依次设置在基板上。
该背板基板还可包括：第一绝缘膜，其被设置在第一存储电极与第二存储电极之间；第一栅极绝缘膜，其被设置在第二存储电极与第一半导体层和第二半导体层之间；第二栅极绝缘膜，其被设置在第一半导体层和第二半导体层与扫描线和感测线之间；第二绝缘膜，其被设置在扫描线和感测线与数据线以及第一电压线和第二电压线之间；第三绝缘膜，其被设置在数据线以及第一电压线和第二电压线与第二存储连接电极之间；以及第四绝缘膜，其被设置在第二存储连接电极与第一存储连接电极之间。
在本发明的另一方面中，一种有机发光二极管显示器包括：基板，其包括多个子像素；扫描线，其在各个子像素中沿着第一方向设置；第一电压线和数据线，其在各个子像素中沿着与第一方向交叉的方向设置；存储电容器，其包括第一存储电极、与第一存储电极部分地交叠的第二存储电极、与第一存储电极和第二存储电极交叠并在第一节点处连接至第二存储电极的第二存储连接电极以及与第二存储连接电极交叠并在第二节点处连接至第一存储电极的第一存储连接电极，第一存储电极和第二存储电极在所述第二节点处彼此不交叠，第一存储电极、第二存储电极、第二存储连接电极和第一存储连接电极被设置在各个子像素中的通过扫描线、第一电压线和数据线交叉而限定的存储电容器区域中；第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层被配置为使得第一节点处的第二存储连接电极穿过第一半导体层并且连接至第一半导体层的侧表面，第二半导体层被配置为使得第二节点处的第一存储连接电极穿过第二半导体层并且连接至第二半导体层的侧表面，第一半导体层和第二半导体层位于第二存储连接电极与第二存储电极之间；开关薄膜晶体管，其包括开关栅极并且在第一半导体层的两端连接至数据线和第一节点，所述开关栅极被限定为扫描线的与第一半导体层的上表面交叠的区域；驱动薄膜晶体管，其包括驱动栅极并且在第二存储电极的外侧连接至第二节点和第一电压线，所述驱动栅极被限定为与第二半导体层的下表面交叠的第二存储电极；以及有机发光二极管，其包括连接至第二存储连接电极的阳极、连接至接地端子的阴极以及设置在阳极与阴极之间并包括发光层的有机层。
该有机发光二极管显示器还可包括：平坦化层，其形成在第一存储连接电极上并且设置有第一接触孔以暴露第一存储连接电极的一部分；以及堤，其形成在阳极上并且设置有位于与第一接触孔不同的位置处的堤孔。
阳极可通过第一接触孔连接至第一存储连接电极，并且有机层可在堤孔内接触阳极。
各个子像素的第一接触孔可位于子像素中的相同位置处，并且各个子像素的堤孔可位于子像素中的与第一接触孔不同的同一位置处。
阳极可覆盖存储电容器区域。
该有机发光二极管显示器还可包括在各个子像素中平行于扫描线设置的感测线以及平行于数据线设置的第二电压线，并且第二半导体层可从第二节点延伸并且连接至第二电压线。
该有机发光二极管显示器还可包括感测薄膜晶体管，该感测薄膜晶体管包括感测栅极并且在感测线的外侧连接至第二节点和第二电压线，所述感测栅极被限定为感测线的与第二半导体层的上表面交叠的区域。
第一存储电极可占据存储电容器区域的面积的50％至100％。
在平面中，第一存储电极的上部和下部可与扫描线和感测线相邻，并且第一存储电极的左部和右部可与数据线和第一电压线相邻。
将理解的是，本发明的以上总体描述和以下详细描述二者是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本申请并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式并且与本说明书一起用来说明本发明的原理。附图中：
图1是根据本发明的有机发光二极管显示器的子像素的电路图；
图2是示出图1的子像素区域内的存储电容器区域的平面图；
图3是根据本发明的背板基板的平面图；
图4是沿着线i-i’截取的图3的横截面图；
图5是示出图4的存储电容器的电路图；
图6a是示出根据比较例1的背板基板的横截面图；
图6b是示出根据比较例2的背板基板的横截面图；
图7是根据本发明的一个实施方式的有机发光二极管显示器的横截面图；
图8a和图8b是示出根据本发明的实施方式的有机发光二极管显示器的各种子像素布置方式的示意图；
图9是根据本发明的一个实施方式的背板基板的平面图；
图10a至图10c是示出使用图9的背板基板制造有机发光二极管显示器的方法的平面图；
图11是示出根据比较例的子像素的晶体管使用相同的栅极结构的背板基板的薄膜晶体管的转移曲线特性以及根据实施方式的子像素的晶体管使用不同的栅极结构的背板基板的薄膜晶体管的转移曲线特性的曲线图；以及
图12是示出根据比较例的子像素的晶体管使用相同的栅极结构的背板基板的薄膜晶体管的输出曲线特性以及根据本发明的子像素的晶体管使用不同的栅极结构的背板基板的薄膜晶体管的输出曲线特性的曲线图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的优选实施方式，其示例示出于附图中。只要可能，贯穿附图将使用相同的标号来指代相同或相似的部分。在本发明的以下描述中，其中所包含的已知功能和配置的详细描述在可能使本发明的主题不清楚时将被省略。另外，以下描述中所使用的元件的名称是考虑易于准备说明书而定义的，可能不同于实际产品的元件的名称。
图1是根据本发明的有机发光二极管显示器的子像素的电路图，图2是示出图1的子像素区域内的存储电容器区域的平面图。
如图1和图2中示例性地示出的，根据本发明的有机发光二极管显示器的各个子像素包括在水平方向上彼此平行地设置的扫描线sl110和感测线ssl120、与扫描线sl110和感测线ssl120交叉并彼此平行地设置的第一电压线vdl130、数据线dl140和第二电压线rl150、设置在扫描线sl110和数据线dl140之间的交点处的开关薄膜晶体管sw-tr、设置在开关薄膜晶体管sw-tr和第一电压线vdl130之间的驱动薄膜晶体管d-tr以及设置在感测线ssl120和第二电压线rl150之间的交点处的感测薄膜晶体管ref-tr。
这里，开关薄膜晶体管sw-tr和驱动薄膜晶体管d-tr的连接节点被称作第一节点a，驱动薄膜晶体管d-tr和感测薄膜晶体管ref-tr的连接节点被称作第二节点b。
存储电容器cst被设置在第一节点a和第二节点b之间以呈现子像素的保持特性，并且存储电容器cst的一个电极(即，第二节点b)连接至有机发光二极管oled。有机发光二极管oled的阳极连接至第二节点b，有机发光二极管oled的阴极连接至接地端子，有机发光层被设置在阳极和阴极之间。
开关薄膜晶体管sw-tr的开关栅极sg可以是扫描线sl110的一部分或者从扫描线sl110突出的图案，开关薄膜晶体管sw-tr的开关漏极sd连接至数据线dl140，开关薄膜晶体管sw-tr的开关源极ss连接至第一节点a，并且第一节点a连接至驱动薄膜晶体管d-tr的驱动栅极dg。
驱动薄膜晶体管d-tr的连接至第一节点a的电极用作驱动栅极dg，驱动薄膜晶体管d-tr的驱动漏极dd连接至第一电压线vdl，驱动薄膜晶体管d-tr的驱动源极ds连接至第二节点b。
另外，感测薄膜晶体管ref-tr的感测栅极rg可以是感测线ssl120的一部分或者从感测线ssl120突出的图案，感测薄膜晶体管ref-tr的感测漏极rd连接至第二电压线rl，感测薄膜晶体管ref-tr的感测源极rs连接至第二节点b。
这里，根据情况需要，可从子像素省略感测线ssl120、第二电压线rl150和感测薄膜晶体管ref-tr。
开关薄膜晶体管sw-tr连接至扫描线sl110和数据线dl140并用于选择对应子像素。另外，驱动薄膜晶体管d-tr用于驱动开关薄膜晶体管sw-tr所选择的子像素的有机发光二极管oled。如果设置感测薄膜晶体管ref-tr，则感测薄膜晶体管ref-tr被设置在感测线ssl120和第二电压线rl150之间并用于对第二节点b的电压值进行感测或初始化。以下，将示例性地描述设置感测薄膜晶体管ref-tr以便对第二节点b的电压值进行感测或初始化的情况。
在所示的子像素的电路图中，驱动电压可被供应给第一电压线vdl130，基准电压可被供应给第二电压线rl150，或者可通过第二电压线rl150读取第二节点b的电压值。
多个子像素按照矩阵设置在基板(以下，参照图4的标号100)上，存储电容器区域str被定义为在各个子像素中的通过隔开的扫描线sl110和感测线ssl120与隔开的第一电压线vdl130和数据线dl140交叉形成的区域内。
存储电容器区域str是被相对的第一存储电极和第二存储电极占据的区域。在根据本发明的可实现1500ppi(每英寸像素)或以上的甚高分辨率的背板基板中，各个子像素的宽度非常小(即，在几μm内)，因此，子像素内的电路所占据的面积减小。在这种甚高分辨率结构中，为了最大程度地将子像素内的线之间的空间用作存储电容器cst所占据的存储电容器区域str并增加电容，存储电容器cst在电路中平行设置，因此，可充分地维持保持特性以将各个子像素的灰度表现维持指定时间。
在这种情况下，形成存储电容器cst的第一存储电极可占据存储电容器区域str的50％至100％。因此，第一存储电极可具有足够的尺寸以接触扫描线sl110、感测线ssl120、数据线dl140和第一电压线vdl130中的至少一个。这意味着存储电容器区域str与子像素内的其它薄膜晶体管的区域交叠，从而使子像素内的空间的利用最大化。
图3是根据本发明的背板基板的平面图，图4是沿着线i-i’截取的图3的横截面图，图5是示出图4的存储电容器的电路图。
如图3至图5中示例性地示出的，根据本发明的背板基板包括：基板，其具有多个子像素；扫描线110和感测线120，其在各个子像素中设置在第一方向上；第一电压线130和数据线140，其在各个子像素中设置在与第一方向交叉的方向上；以及存储电容器cst，其在各个子像素中的通过扫描线110、感测线120、第一电压线130和数据线140交叉而限定的存储电容器区域str中包括第一存储电极170、与第一存储电极170部分地交叠的第二存储电极180、与第一存储电极170和第二存储电极180交叠并在第一节点a处连接至第二存储电极180的第二存储连接电极185以及与第二存储连接电极185交叠并在第二节点b处连接至第一存储电极170的第一存储连接电极175，第一存储电极170和第二存储电极180在第二节点b处彼此不交叠。
另外，第一半导体层163被配置为使得第一节点a处的第二存储连接电极185穿过第一半导体层163并且连接至第一半导体层163的侧表面，第二半导体层165被配置为使得第二节点b处的第一存储连接电极175穿过第二半导体层165并且连接至第二半导体层165的侧表面。具体地讲，由于第二存储连接电极185和第一存储连接电极175在第一节点a和第二节点b处穿过第一半导体层163和第二半导体层165以实现与第一半导体层163和第二半导体层165的电接触，所以没有必要除了形成存储电容器cst的电极之外单独地形成开关薄膜晶体管sw-tr的源极或者驱动薄膜晶体管d-tr和感测薄膜晶体管ref-tr的源极，因此，没有必要单独地限定与这些电极的接触区域。因此，设置在子像素中的存储电容器cst与薄膜晶体管可彼此交叠，电路中的存储电容器区域str可完全被使用，因此，可在具有小面积的子像素中容易地设置多个薄膜晶体管。
另外，开关薄膜晶体管sw-tr使用扫描线110的与第一半导体层163的上表面交叠的区域作为开关栅极，并且在与数据线140和第二存储连接电极185的第一接触部分ct1和第二接触部分ct2处连接至第一半导体层163的两端。第二接触部分ct2对应于第一节点a，连接至第一节点a的电极(即，第一半导体层163的所述区域、第二存储电极180和第二存储连接电极185)具有相同的电位。这里，第一半导体层163在其两端设置有数据线140和第二存储连接电极185，与设置在第一半导体层163的中心的扫描线110间隔开。在这种情况下，数据线140和第二存储连接电极185分别用作开关漏极和开关源极。另外，第二存储连接电极185在第一节点a处穿过第一半导体层163并且连接至设置在第一半导体层163下面的第二存储电极180。
第一半导体层163具有例如l形状，并且包括与扫描线110交叠的中心区域作为沟道区域，该沟道区域是未掺杂杂质的本征区，沟道区域的两侧被限定为掺杂区域，并且与数据线140和第二存储连接电极185的接触区域位于各个掺杂区域中。因此，第一节点a位于第一半导体层163的掺杂区域中。
驱动薄膜晶体管d-tr使用与第二半导体层165交叠的第二存储电极180作为驱动栅极，并且在第二存储电极180外侧在与第一电压线130和第一存储连接电极175的第三接触部分ct3和第四接触部分ct4处连接至第二半导体层165。第四接触部分ct4对应于第二节点b，连接至第二节点b的电极(即，第一存储电极170、第二半导体层165的连接至第四接触部分ct4的区域以及第一存储连接电极175)具有相同的电位。这里，设置在第二半导体层165下面的用作驱动栅极的第二存储电极180导电连接至第一节点a，因此具有与开关薄膜晶体管sw-tr的源极相同的电位，并且仅在开关薄膜晶体管sw-tr被选择时，驱动薄膜晶体管d-tr可导通。另外，在第二半导体层165的中心设置有第二存储电极180的第二半导体层165的两端连接至与扫描线110间隔开的第一电压线130和第一存储连接电极175，其连接区域分别用作驱动漏极和驱动源极。另外，第一存储连接电极175在第二节点b处穿过第二半导体层165并且连接至设置在第二半导体层165下面的第一存储电极170。
参照图4，就垂直截面而言，第一存储电极170和第二存储电极180、第二存储连接电极185和第一存储连接电极175按照顺序依次设置在基板100上，这些电极170、180、175和185位于存储电容器区域str内。由于第二节点b处的第一存储连接电极175应该维持与位于第一存储电极170和第一存储连接电极175之间的第二存储电极180和第二存储连接电极185的非接触状态，所以第二存储电极180和第二存储连接电极185应该位于避开第二节点b(即，第四接触部分ct4)的位置。因此，第二存储电极180和第二存储连接电极185的面积小于第一存储电极170和第一存储连接电极175的面积。
第一存储电极170可占据存储电容器区域str的面积的50％至100％，并且根据情况需要，第一存储电极170可被设置在不同于其它布线的层中，因此可接触扫描线110、感测线120、数据线140和第一电压线130中的至少一个。尽管此实施方式描述了第一存储电极170和第二存储电极180中的每一个具有一个连接电极和一个连接区域，但是第一存储电极170和第二存储电极180中的每一个可具有多个连接电极和多个连接区域。
在根据本发明的背板基板中，如图5中示例性地示出的，各个子像素包括设置在与第一存储电极170交叠的区域处的第一存储电容器cst1以及与第二存储连接电极185交叠并平行于第一存储电容器cst1设置的第二存储电容器cst2，即使第二存储电极180的尺寸较小并且第一存储电容器cst1的电容减小，各个子像素的存储电容的总存储电容可增大至单存储电容器结构的存储电容的两倍。另外，即使存储电容增大，在第一存储电容器cst1的区域内另外设置不占据子像素的其它区域的具有辅助电容的第二存储电容器cst2，因此，可在具有有限子像素面积的甚高分辨率结构中确保足够的存储电容。
此外，子像素还可包括平行于数据线140设置的第二电压线150，并且第二半导体层165可从第二节点b延伸并连接至第二电压线150。
感测薄膜晶体管ref-tr使用感测线120的与第二半导体层165交叠的区域作为感测栅极，并且感测薄膜晶体管ref-tr的感测漏极和感测源极在感测线220的外侧连接至第二节点b和第二电压线150。如果各个子像素具有2t1c电路结构，则可省略感测薄膜晶体管ref-tr，在这种情况下，可省略感测线120和第二电压线150，并且存储电容器区域str可被限定为扫描线110与和扫描线110交叉的第一电压线130和数据线140之间的区域。
在平面中，如图3中示例性地示出的，第一存储电极170的上部和下部可与扫描线110和感测线120相邻，第一存储电极170的左部和右部可与数据线140和第一电压线130相邻。其原因在于，第一存储电极170位于不同于其它线的层中，因此可在平面中具有空间自由。然而，第一存储电极170的上部和下部不应与扫描线110和感测线120交叠，并且第一存储电极170的左部和右部不应与数据线140和第一电压线130交叠，原因在于防止在交叠区域处生成不期望的寄生电容。
贯穿在第二节点b处彼此连接的驱动薄膜晶体管d-tr和感测薄膜晶体管ref-tr的区域，第二半导体层165被形成为具有例如横向反转z形状。第二半导体层165的与第二存储电极180交叠的部分以及第二半导体层165的与感测线120交叠的部分被限定为本征区并且成为驱动薄膜晶体管d-tr和感测薄膜晶体管ref-tr的沟道区域，第二半导体层165的除了沟道区域之外的其它区域被掺杂，因此第三至第五接触部分ct3、ct4和ct5可位于这些区域中。这里，第三至第五接触部分ct3、ct4和ct5可通过选择性地去除第二绝缘膜195和第二栅极绝缘膜194来限定。尽管如这些图中示例性地示出的，填充第三接触部分ct3和第五接触部分ct5的源极/漏极金属可通过去除厚度与第三接触部分ct3和第五接触部分ct5对应的第二半导体层165来接触第二半导体层165的侧表面，但是本公开不限于此，第三接触部分ct3和第五接触部分ct5的源极/漏极金属可接触第二半导体层165的上表面。
尽管图3示例性地示出第二电压线150与数据线140的左侧相邻，但是第二电压线150可被设置为与第一电压线130的右侧相邻。在这种情况下，第二半导体层165具有c形状，从在感测线120的向下方向上延伸以依次与位于右侧的第一电压线130和第二电压线150交叠的第二半导体层165弯曲的图案的端部被限定为第五接触部分ct5。
如图4中示例性地示出的，背板基板还包括：第一绝缘膜192，其被设置在第一存储电极170与第二存储电极180之间；第一栅极绝缘膜193，其被设置在第二存储电极180与第一半导体层163和第二半导体层165之间；第二栅极绝缘膜194，其被设置在第一半导体层163和第二半导体层165与扫描线110和感测线120之间；第二绝缘膜195，其被设置在扫描线110和感测线120与数据线140以及第一电压线130和第二电压线150之间(第一电压线130在图4中未示出，而是位于与数据线140和第二电压线150相同的层中)；第三绝缘膜196，其被设置在数据线140以及第一电压线130和第二电压线150与第二存储连接电极185之间；以及第四绝缘膜197，其被设置在第二存储连接电极185与第一存储连接电极175之间。
根据情况需要，还可在基板100和第一存储电极170之间设置缓冲层191。缓冲层191被选择性地设置。
在根据本发明的背板基板中，驱动薄膜晶体管d-tr包括设置在第二半导体层165下面的驱动栅极(第二存储电极180)，因此具有底栅结构，开关薄膜晶体管sw-tr和感测薄膜晶体管ref-tr分别包括设置在第一半导体层163和第二半导体层165上面的扫描线110和感测线120作为开关栅极和感测栅极，因此具有顶栅结构，由此，一个子像素包括不同的栅极结构。具体地讲，在驱动薄膜晶体管d-tr中，由于用作驱动栅极的第二存储电极180在第一节点a处导电连接至第二存储连接电极185，所以具有与驱动栅极相同的电位的第二存储连接电极185位于第二半导体层165上面，因此，可制备设置有形成在第二半导体层165上面和下面的驱动栅极的结构，可进一步使驱动薄膜晶体管d-tr的特性稳定。
另外，在根据本发明的背板基板中，位于第一半导体层163和第二半导体层165下面的第一存储电极170和第二存储电极180具有较小的厚度。第一存储电极170和第二存储电极180二者具有小于
另外，第二接触部分ct2被设置在第一节点a处，并且具有穿过第三绝缘膜196、第二绝缘膜195、第二栅极绝缘膜194、第一半导体层163和第一栅极绝缘膜193的接触孔。填充第二接触部分ct2中的接触孔的第二存储连接电极185连接至第二存储电极180。
这里，第二存储电极180可由透明金属氧化物形成。第二存储电极180由透明金属氧化物形成的原因在于当限定第二接触部分ct2时多个绝缘膜和半导体层被一下蚀刻至很大的深度，在这种工艺期间，如果易受用于去除绝缘膜和半导体层的蚀刻溶液或蚀刻气体影响的金属材料(例如，钼)用作第二存储电极180，则位于第二接触部分ct2下面的第二存储电极180可能被去除，当被严重去除时，设置在第二存储电极180下面的第一存储电极170可能被去除。因此，如果位于第二接触部分ct2下面的第二存储电极180以及设置在第二存储电极180下面的第一存储电极170被去除或部分地蚀刻，则在限定第二接触部分ct2之后填充第二接触部分ct2的第二存储连接电极185可能不仅接触第二存储电极180，而且接触第一存储电极170的侧部，可能发生第一存储电极170与第二存储电极180之间的短路。
因此，为了防止这种短路，第二存储电极180由对用于限定第二接触部分ct2的蚀刻溶液或蚀刻气体有抵抗力的透明金属氧化物形成，由此，当限定第二接触部分ct2时，第二存储电极180被稳定地保持而不受损害。
例如，透明金属氧化物可以是铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)、铟锡锌氧化物(itzo)和铟镓锌氧化物(igzo)中的一种。
具有穿过第四绝缘膜197、第三绝缘膜196、第二绝缘膜195、第二栅极绝缘膜194、第二半导体层165、第一栅极绝缘膜193和第一绝缘膜192的接触孔的第四接触部分ct4被设置在第二节点b处，填充第四接触部分ct4中的接触孔的第一存储连接电极175连接至第一存储电极170。
第一存储电极170可由遮光金属形成。例如，用作第一存储电极70的遮光金属可以是金、银、铝、铬、钼和钛中的一种或者包括其中的至少一种的金属层压物或合金。
另外，按照与第一存储电极170相同的方式，第一存储连接电极175和第二存储连接电极185可由具有优异导电性的遮光金属形成。
由遮光金属形成的第一存储电极170易受用于形成第四接触部分ct4的蚀刻溶液或蚀刻气体影响，因此，第一存储电极170的一部分可能被去除，或者第一存储电极170的与第四接触部分ct4对应的区域的厚度可能被去除。即使第一存储电极170的与第四接触部分ct4对应的区域的厚度被去除，第四接触部分ct4中的第一存储连接电极175仍可接触第一存储电极170的侧部，因此，存储电容器可正常地操作。
图6a是示出根据比较例1的背板基板的横截面图，图6b是示出根据比较例2的背板基板的横截面图。
在比较例1和2中，第一存储电极70和第二存储电极80共同由诸如钼的遮光材料形成。
如图6a中示例性地示出的，在形成第二接触部分ct2的蚀刻工艺期间，第二存储电极80被蚀刻溶液或蚀刻气体蚀刻，因此第二接触部分ct2的接触孔被形成直至第一存储电极70。然后，第二接触部分ct2内的第二存储连接电极85连接至第一存储电极70和第二存储电极80，因此导致短路。
为了避免第二存储电极80被蚀刻溶液或蚀刻气体蚀刻，在比较例2中，第一存储电极70的宽度减小以使得第一存储电极70不与第二接触部分ct2交叠，如图6b中示例性地示出的。
然而，在比较例2的情况下，形成第一存储电容器cst1’的第一存储电极70的宽度(面积)减小，因此，总存储电容减小。
第二存储电极180由透明导电氧化物形成的根据本发明的背板基板可同时解决比较例所导致的问题，即，短路以及存储电容器的电容的减小。
另外，在根据本发明的背板基板中，如果设置在第一半导体层163和第二半导体层165下面的第二存储电极180由透明导电氧化物形成，则与由一般金属形成的第二存储电极相比第二存储电极180的表面粗糙度减小，因此，可使第一半导体层163和第二半导体层165的结晶特性稳定。
上述背板基板可被应用于任何结构(包括上述存储电容器和布线在子像素之间的边界处的平行结构)并且被用在需要具有有限面积的子像素中的足够电容的各种类型的显示器中。
以下，将描述上述背板基板结构被用在有机发光二极管显示器中的示例。
图7是根据本发明的一个实施方式的有机发光二极管显示器的横截面图。
上面已描述了背板基板的结构，其详细描述因此将省略。
如图7中示例性地示出的，有机发光二极管oled包括连接至第一存储连接电极175的阳极210、设置在阳极210上并包括发光层的有机层230以及设置在有机层230上的阴极240。
有机层230可包括空穴传输层、有机发光层和电子传输层，空穴注入层可被设置在空穴传输层与阳极210之间，电子注入层可被设置在电子传输层与阴极240之间。
在这种包括背板基板的结构中，在阳极210下面设置去除表面粗糙度的平坦化层198，穿过平坦化层198形成暴露第一存储连接电极175的一部分的平坦化层孔pch。
还在阳极210与有机层230之间设置具有堤孔bh以限定有机层230的发光区域的堤220。堤220位于除了堤孔bh之外的区域处，在沉积包括有机发光层的有机层230的工艺期间，气相的有机物被沉积以至少覆盖各个子像素的平坦化堤孔bh，从而形成有机层230。
在根据本发明的有机发光二极管显示器中，堤孔bh位于避开平坦化层孔pch的位置处，因此减小当形成有机层230时沉积区域的台阶高度差异，并因此被设置在完全平坦的区域中以防止有机层230由于台阶而被切断。因此，堤孔bh可完全用作发光区域，因此可改进发光效率。另外，在根据本发明的有机发光二极管显示器中，平坦化层198的平坦化层孔pch被设置在各个子像素中的相同位置处，因此可提升设置在平坦化层孔pch上面的堤孔bh的位置自由度，并且在没有台阶高度差异的情况下容易地设置堤孔bh，因此可确保均匀发光区域。
有机层230可根据各个子像素单独地形成，或者形成在包括子像素的有效区域的整个表面上。由于具有很大厚度的堤220的特性，所以堤孔bh的侧部的沉积特性下降，具体地讲，如果堤孔bh被设置为与平坦化层孔pch交叠，则阳极形成区域处的台阶高度差异可增大，因此形成在阳极210上的有机层230的沉积特性可下降。然而，在本发明中，在平坦化层198上设置偏离于用作发光区域的堤孔bh的区域的平坦化层孔pch，从而防止这种区域处的沉积特性的劣化和光发射的损失。
在各个子像素中形成阳极210以充分地覆盖包括平坦化层孔pch的第一存储连接电极175。实际上，阳极210被形成为具有比存储电容器区域str更大的尺寸，堤孔bh的将随后形成的区域在除了平坦化层孔pch之外的区域的范围内增大，因此，可提供最大发光区域。即，在图2所示的结构中，基于单个子像素，在子像素的边界内形成阳极210以最大程度地靠近边界。然而，由于阳极210与相邻子像素的阳极210间隔开，所以相邻子像素的阳极210之间的距离在工艺的允许范围内。
以下，将描述提供具有镜像型结构的相邻子像素的结构。例如，第二电压线和/或感测线由相邻子像素共享。
图8a和图8b是示出根据本发明的实施方式的有机发光二极管显示器的各种子像素布置方式的示意图。
在图8a所示的结构中，在水平方向上彼此相邻的左右两个子像素共享设置在垂直方向上的第二电压线。
如图8a中示例性地示出的，在水平方向上彼此相邻的两个子像素被横向地反转(即，左右对称)。在这种结构中，第一电压线和第二电压线被设置在左子像素和右子像素的两侧，并且相邻子像素的第二电压线可由相邻子像素共享。
在图8b所示的结构中，上、下、左、右四个相邻的子像素共享设置在垂直方向上的第二电压线和感测线。
如图8b中示例性地示出的，例如，如果左上子像素具有p形，则右上子像素具有横向反转的形状(即，q形)，左下子像素具有垂直反转的形状(即，b形)，右下子像素具有d形。
因此，当相邻子像素共享线时，可在较小区域中设置更多子像素，因此可实现甚高分辨率。
在这种具有相邻镜像型子像素的结构中，按照与图2所示的结构相同的方式，各个子像素可具有存储电容器区域str。由此，没有必要分配子像素的单独的区域来形成存储电容器，因此，可通过存储电容器的平行设置来确保小面积内的足够存储电容。
另外，从稍后将给出的描述可知，即使各个子像素具有反转的电路配置，各个子像素的有机发光二极管oled被设置在相同的位置处(具体地讲，其发光区域的相同位置处)，各个子像素的发光区域之间不存在偏离，因此根据本发明的有机发光二极管显示器可根据区域来获得发光效率的均匀性。
图9是根据本发明的一个实施方式的背板基板的平面图，图10a至图10c是示出使用图9的背板基板来制造有机发光二极管显示器的方法的平面图。
如图9至图10c中示例性地示出的，在形成背板基板之后，平坦化层孔pch位于子像素中的相同位置处，因此，为了显示堤孔所在的点以避开平坦化层孔pch，为了方便省略了水平方向上的布线。然而，如上所述，该背板基板还可包括扫描线和感测线的布线。
如图9中示例性地示出的，在上、下、左、右四个相邻的子像素共享感测线和第二电压线的结构中，相邻子像素中的各个存储电容器的第一节点a和第二节点b位于成镜像型彼此反转的位置处。
当形成平坦化层198时，各个子像素的平坦化层孔pch位于相同的位置处(如图10a和图7中示例性地示出的)，阳极120通过各个子像素中的平坦化层孔pch接触各个第一存储连接电极175以完全覆盖第一存储连接电极175(如图10b中示例性地示出的)，然后，形成堤200以使得堤孔bh被设置在除了平坦化层孔pch之外的第一阳极210上(如图10c中示例性地示出的)。由此，被限定为堤孔bh的区域形成在各个子像素中的相同位置处以具有足够大的尺寸，因此，可在具有高分辨率的小尺寸子像素中获得足够的发光面积。即，阳极210覆盖存储电容器区域str以使得贯穿存储电容器区域str进行平行地设置在阳极210下面的存储电容器cst的电容转移，并且下面的布线被阳极210遮蔽以使得下面的布线不被暴露于顶部或从顶部观察到。
此后，如图7中示例性地示出的，在包括堤孔bh的阳极210上形成包括有机发光层的有机层230，并且贯穿包括子像素的有效区域在有机层230上形成阴极240。
这里，阳极210、包括有机发光层的有机层230和阴极240形成有机发光二极管oled200。
阴极240是透明电极并且在向上方向上传送从有机层230发射的光，从顶部反射或折射然后进入背板基板内的光被阳极210反射，然后再次用于发射光。
在图9至图10c所示的上述镜像型结构中，即使背板基板的上、下、左、右相邻子像素被反转以具有不同的形状，平坦化孔和堤孔仍位于各个子像素中的相同位置处，因此可获得均匀发光特性。如果各个子像素不共享布线，因此单独地包括所有布线，如图3和图4中示例性地示出的，则背板基板的所有子像素具有相同的配置并且背板基板上的所有子像素的有机发光二极管易于具有相同的形状。因此，在这种情况下，可根据子像素在没有偏离的情况下获得均匀发光特性。
以下，将描述根据本发明的有机发光二极管显示器的特性。
在下面的测试中，检查根据比较例的各个子像素的薄膜晶体管(开关薄膜晶体管、感测薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管)具有相同的顶栅结构的有机发光二极管显示器的特性，并且检查根据本发明的各个子像素的开关薄膜晶体管和感测薄膜晶体管具有顶栅结构并且各个子像素的驱动薄膜晶体管具有底栅结构(如图4中示例性地示出的)的有机发光二极管显示器的特性。
图11是示出根据比较例的子像素的晶体管使用相同的栅极结构的背板基板的薄膜晶体管的转移曲线特性以及根据本发明的子像素的晶体管使用不同的栅极结构的背板基板的薄膜晶体管的转移曲线特性的曲线图。
参照图11，在根据比较例的结构和根据实施方式的结构二者中，驱动电流id在0v–5v的栅电压vg的范围内线性地增加，因此，确认两个结构均可作为有机发光二极管显示器实现灰度表现。
图12是示出根据比较例的子像素的晶体管使用相同的栅极结构的背板基板的薄膜晶体管的输出曲线特性以及根据本发明的子像素的晶体管使用不同的栅极结构的背板基板的薄膜晶体管的输出曲线特性的曲线图。
参照图12，在根据比较例的结构和根据本发明的结构二者中，当在驱动薄膜晶体管的栅电压vg从0v按照1v依次增加至5v的同时测量第二节点处的输出驱动电流id时，第二节点处的输出驱动电流id随着施加至第一电压线的电压值增加而增加。然而，在根据本发明的结构中，随着所施加的电压变得更高，输出驱动电流id逐渐饱和，另一方面，在根据比较例的结构中，随着所施加的电压增加至10v或更高，驱动电流的增加范围增大，并且相对于高电压的施加，二极管的特性不稳定。即，包括根据本发明的子像素结构的背板基板和有机发光二极管显示器包括具有稳定驱动特性的驱动薄膜晶体管，因此可具有即使在长时间驱动和高压驱动期间也稳定的电路配置。
如果驱动薄膜晶体管的栅电压vg为0v或1v，则施加至第一电压线的电压的改变几乎不会影响驱动电流，这导致根据比较例的结构和根据本发明的结构二者中的相同结果。这意味着在驱动薄膜晶体管的阈值电压或以下，驱动薄膜晶体管没有正常地导通，在判断二极管的特性时不考虑这种异常状态，在根据比较例的结构和根据本发明的结构中，仅驱动薄膜晶体管的栅电压vg为2v或更高时的输出驱动电流被认为有意义。
在高分辨率下具有小尺寸的子像素并且在有限子像素面积内包括所有电路配置以驱动子像素的上述背板基板最大程度地使用所设置的布线之间的区域来形成子像素的保持特性所需的存储电容器，具体地讲，平行于主存储电容器设置辅助存储电容器以与主存储电容器交叠，因此能够在不影响所分配的具有有限面积的区域中的其它薄膜晶体管的设置的情况下获得存储电容器的足够的总电容。
另外，具有平行设置的存储电容器的背板基板适用于包括存储电容器的任何显示器，因此可用在需要具有有限面积的子像素的足够电容的各种类型的显示器中。
此外，在具有相邻镜像型子像素的结构中，即使各个子像素具有反转的电路配置，各个子像素的有机发光二极管oled被设置在相同的位置处(具体地讲，其发光区域的相同位置处)，各个子像素的发光区域之间不存在偏离，因此根据本发明的有机发光二极管显示器可根据区域获得发光效率的均匀性。
随后，具有根据本发明的子像素结构的背板基板和有机发光二极管显示器包括具有稳定驱动特性的驱动薄膜晶体管并且确保具有高分辨率的子像素中的足够存储电容，因此具有即使在长时间驱动和高压驱动期间也具有稳定特性的电路配置。
从以上描述显而易见的是，根据本发明的背板基板以及使用该背板基板的有机发光二极管显示器具有如下效果。
首先，在高分辨率下具有小尺寸的子像素并且在有限子像素面积内具有所有电路配置以驱动子像素的背板基板最大程度地使用所设置的金属线之间的区域来形成子像素的保持特性所需的存储电容器，具体地讲，设置辅助存储电容器以与主存储电容器交叠，因此能够在不影响所分配的具有有限面积的区域中的其它薄膜晶体管的设置的情况下获得存储电容器的足够的总电容。
其次，具有平行设置的存储电容器的背板基板适用于包括存储电容器的任何显示器，因此可用在需要具有有限面积的子像素的足够电容的各种类型的显示器中。
第三，在彼此交叠并位于半导体层下面的存储电极之间，位于相对靠上的位置处的第二存储电极由透明金属氧化物形成，因此，在限定具有在半导体层上面和下面设置在不同层中的存储电容器电极(连接电极)的接触部分的工艺期间，由透明金属氧化物形成的第二存储电极可保护设置在第二存储电极下面的第一存储电极。因此，在接触部分限定工艺期间，即使需要深蚀刻，也可防止第一电极和第二电极之间的短路。另外，如果正位于半导体层下方的第二存储电极由透明金属氧化物形成，则与一般金属相比，沉积之后的表面粗糙度减小，因此，可使半导体层的结晶特性稳定。
第四，在具有相邻镜像型子像素的结构中，即使各个子像素具有反转的电路配置，各个子像素的有机发光二极管oled被设置在相同的位置处(具体地讲，其发光区域的相同位置处)，各个子像素的发光区域之间不存在偏离，因此根据本发明的有机发光二极管显示器可根据区域获得发光效率的均匀性。
第五，具有根据本发明的子像素结构的背板基板和有机发光二极管显示器包括具有稳定驱动特性的驱动薄膜晶体管并且确保具有高分辨率的子像素中的存储电容器的足够电容，因此具有即使在长时间驱动和高压驱动期间也具有稳定特性的电路配置。
对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖对本发明的这些修改和变化，只要它们落入所附权利要求书及其等同物的范围内即可。
本申请要求2016年4月29日提交的韩国专利申请no.10-2016-0053476以及2016年9月30日提交的韩国专利申请no.10-2016-0127085的权益，其通过引用并入本文，如同在本文中充分阐述一样。
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