CN109214260B - 输入感测单元、显示装置和制造输入感测单元的方法 - Google Patents

输入感测单元、显示装置和制造输入感测单元的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种输入感测单元、一种显示装置和一种制造输入感测单元的方法。所述输入感测单元包括第一金属图案层，该第一金属图案层包括在第一方向上延伸的多条第一导线。第一绝缘层设置在第一金属图案层上。第二金属图案层位于第一绝缘层上方，并且包括在与第一方向交叉的第二方向上延伸的多条第二导线。第二绝缘层设置在第二金属图案层上。感测电极设置在第二绝缘层上，并且通过限定在第二绝缘层中的接触孔电连接到第二金属图案层。抗反射图案层设置在第一金属图案层和第二金属图案层上，以沿与抗反射图案层的上表面正交的方向与第一金属图案层和第二金属图案层叠置。

Description

输入感测单元、显示装置和制造输入感测单元的方法
本申请要求于2017年6月30日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0083728号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种显示装置，更具体地涉及一种包括输入感测单元的显示装置以及一种制造该输入感测单元的方法。
背景技术
正在开发用于诸如电视机、移动电话、平板计算机、导航系统和游戏机的多媒体装置中的各种显示装置。显示装置可以包括作为输入装置的键盘或鼠标。此外，显示装置可以包括作为输入装置的触摸面板。触摸面板可以是用于获取用户的触摸位置的坐标信息的元件。近来，已经对能够获取用户的指纹信息的指纹传感器进行了研究。
与简单的触摸信息相比，感测指纹信息会包括更精确的感测信息。因此，指纹传感器可以设计为与普通的触摸面板相比检测更微小的电流变化。
发明内容
本发明的示例性实施例提供一种减少外部光反射的输入感测单元、一种包括该输入感测单元的显示装置以及一种制造该输入感测单元的方法。
根据本发明的示例性实施例，输入感测单元包括第一金属图案层，该第一金属图案层包括在第一方向上延伸的多条第一导线。第一绝缘层设置在第一金属图案层上。第二金属图案层位于第一绝缘层上方，并且包括在与第一方向交叉的第二方向上延伸的多条第二导线。第二绝缘层设置在第二金属图案层上。感测电极设置在第二绝缘层上，并且通过限定在第二绝缘层中的接触孔电连接到第二金属图案层。抗反射图案层设置在第一金属图案层和第二金属图案层上，以沿与抗反射图案层的上表面正交的方向与第一金属图案层和第二金属图案层叠置。抗反射图案层包括具有MoaXbOc的经验式的金属氧化物，其中，a和c是大于零的有理数，b是等于或大于零的有理数，X包括从钽(Ta)、钒(V)、铌(Nb)、锆(Zr)、钨(W)、铪(Hf)、钛(Ti)和铼(Re)选择的至少一种元素。
根据本发明的示例性实施例，显示装置包括其上限定有多个像素的显示面板。抗反射层设置在显示面板上。输入感测单元设置在抗反射层上。输入感测单元包括第一金属图案层，该第一金属图案层包括在第一方向上延伸的多条第一导线。输入感测单元包括位于第一金属图案层上方并且包括在与第一方向交叉的第二方向上延伸的多条第二导线的第二金属图案层。输入感测单元包括设置在第一金属图案层和第二金属图案层上以沿与抗反射图案层的上表面正交的方向与第一金属图案层和第二金属图案层叠置的抗反射图案层。抗反射图案层包括具有MoaXbOc的经验式的金属氧化物，其中，a和c是大于零的有理数，b是等于或大于零的有理数，X包括从钽(Ta)、钒(V)、铌(Nb)、锆(Zr)、钨(W)、铪(Hf)、钛(Ti)和铼(Re)选择的至少一种元素。
根据本发明的示例性实施例，制造输入感测单元的方法包括在基体层上形成有源图案层和覆盖有源图案层的有源绝缘层。该方法包括在有源绝缘层上形成第一金属层和覆盖第一金属层的抗反射材料层。该方法包括通过同时蚀刻第一金属层和抗反射材料层来形成第一金属图案层和第一抗反射图案层，该第一金属图案层包括在第一方向上延伸的多条第一导线，该第一抗反射图案层具有与第一金属图案层的图案相同的图案。该方法包括在有源绝缘层上形成第一绝缘层，以覆盖第一金属图案层和第一抗反射图案层。该方法包括在第一绝缘层上形成第二金属层和覆盖第二金属层的抗反射材料层。该方法包括通过同时蚀刻第二金属层和抗反射材料层来形成第二金属图案层和第二抗反射图案层，该第二金属图案层包括在与第一方向交叉的第二方向上延伸的多条第二导线，该第二抗反射图案层具有与第二金属图案层的图案相同的图案。第一金属图案层的部分沿与基体层的上表面正交的方向与有源图案层的至少部分叠置。第二金属图案层的部分沿与基体层的上表面正交的方向与有源图案层的至少部分叠置。抗反射材料层包括具有MoaXbOc的经验式的金属氧化物，其中，a和c是大于零的有理数，b是等于或大于零的有理数，X包括从钽(Ta)、钒(V)、铌(Nb)、锆(Zr)、钨(W)、铪(Hf)、钛(Ti)和铼(Re)选择的至少一种元素。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面和特征将变得更明显，在附图中：
图1是示出根据本发明的示例性实施例的显示装置的堆叠结构的剖视图；
图2是根据本发明的示例性实施例的显示装置的输入感测单元的平面图；
图3是图2中示出的输入感测单元的部分“A”的放大图；
图4是沿图3的线IV-IV'截取的输入感测单元的剖视图；
图5是根据本发明的示例性实施例的显示装置的输入感测单元的剖视图；
图6至图14是示出根据本发明的示例性实施例的制造输入感测单元的方法的剖视图；
图15是示出根据本发明的示例性实施例的显示装置的堆叠结构的剖视图；
图16是图15的显示装置的输入感测单元的平面图；
图17是沿图16的线XVII-XVII'截取的输入感测单元的剖视图；
图18和图19是示出根据本发明的示例性实施例的显示装置的堆叠结构的剖视图；
图20是示出示例性反射率测量的曲线图；
图21是示出示例性反射率测量的曲线图；
图22是示出示例性反射率测量的曲线图；以及
图23示出了基于根据波长的反射率的涂层结构的色坐标。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。在这方面，示例性实施例可以具有不同的形式并且不应解释为局限于这里描述的本发明的示例性实施例。
贯穿说明书和附图，同样的附图标记可以表示同样的元件。
将理解的是，虽然这里可以使用术语“第一”和“第二”来描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语限制。
将理解的是，当诸如层、膜、区域或板的组件被称为“在”另一组件“上”时，该组件可以直接在另一组件上，或者可以存在中间组件。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的显示装置的堆叠结构的剖视图。
参照图1，显示装置可以包括显示面板DP、抗反射层RL、输入感测单元ISU1和窗口层WP。
显示面板DP、抗反射层RL、输入感测单元ISU1和窗口层WP中的每个可以位于基体层(例如，下面参照图4更详细地描述的基体层BL)上方。基体层可以包括合成树脂膜、复合膜或玻璃基底。然而，本发明的示例性实施例不限于此。作为示例，显示面板DP、抗反射层RL、输入感测单元ISU1和窗口层WP可以通过连续工艺顺序地形成在基体表面上方。
根据本发明的示例性实施例，显示面板DP、抗反射层RL、输入感测单元ISU1和窗口层WP中的每个可以形成在单独的基体层上，然后使用粘合构件OCA结合。
显示面板DP、抗反射层RL、输入感测单元ISU1和窗口层WP可以均通过位于显示面板DP、抗反射层RL、输入感测单元ISU1和窗口层WP中的相邻层之间的粘合构件OCA彼此附着。粘合构件OCA可以包括常规的粘合剂或粘着剂。参照图1描述的粘合构件OCA可以均为光学透明粘合构件；然而，本发明的示例性实施例不限于此。
显示面板DP是用于产生图像的元件，在图中向上透射或者发射光的多个像素可以限定在显示面板DP上(例如，当在平面中观看时)。显示面板DP可以是但不限于透射从单独的背光单元接收的光或者将光用作激发光源的光接收显示面板DP或者使用有机发光二极管自发光的自发光显示面板DP。
显示面板DP可以是其上设置有有机发光二极管和用于密封有机发光二极管的封装膜的薄膜晶体管基底，薄膜晶体管基底可以具有其中栅电极设置在包括低温多晶硅的有源层上的结构。然而，本发明的示例性实施例不限于此。
抗反射层RL可以设置在显示面板DP上。作为示例，当抗反射层RL以包括基体层的单独面板的形式制造时，抗反射层RL可以通过粘合构件OCA附着到显示面板DP上。
抗反射层RL可以减少从显示面板DP反射的外部光(例如，由显示面板DP的金属元件反射的光)。抗反射层RL可以包括偏振器和/或延迟器。
作为示例，偏振器可以包括膜或液晶涂层。作为示例，延迟器可以包括膜或液晶涂层，并且可以包括λ/2延迟器和/或λ/4延迟器。膜可以包括拉伸型合成树脂膜，液晶涂层可以包括在预定的方向上布置的液晶。
偏振器和延迟器可以包括保护膜。保护膜可以限定为抗反射层RL的基体层。然而，本发明的示例性实施例不限于此，偏振器或延迟器本身可以限定为抗反射层RL的基体层。
抗反射层RL可以包括滤色器。滤色器可以以预定方式布置。作为示例，滤色器可以以与包括在显示面板DP中的像素的发射颜色的布置对应的方式来布置。
抗反射层RL可以包括相消干涉结构。例如，相消干涉结构可以包括设置在不同的层上的第一反射层和第二反射层。分别由第一反射层反射和第二反射层反射的第一光和第二光可以抵消，因此减小外部光反射率。
输入感测单元ISU1可以设置在抗反射层RL上。作为示例，当输入感测单元ISU1以包括基体层的单独面板的形式制造时，输入感测单元ISU1可以通过粘合构件OCA附着到抗反射层RL上。
输入感测单元ISU1是用于获取外部输入的坐标信息的元件。作为示例，输入感测单元ISU1可以是感测用户的触摸的触摸感测单元或感测用户的手指的指纹信息的指纹感测单元。
根据本发明的示例性实施例的输入感测单元ISU1可以是感测指纹信息的指纹感测单元。指纹感测单元可以包括具有几μm至几百μm的宽度的感测电极，触摸感测单元可以包括具有几mm至几十mm的宽度的感测电极。指纹感测单元可以包括可以用于获得相对精确的坐标信息的包括有源层、栅电极和数据电极的薄膜晶体管。因此，指纹感测单元不仅可以感测一般的触摸信息，而且可以感测由相对精细的坐标信息组成的指纹信息。下面将更详细地描述指纹感测单元。
窗口层WP可以设置在输入感测单元ISU1上。当窗口层WP以包括基体层的单独面板的形式制造时，它可以通过粘合构件OCA附着到输入感测单元ISU1上。
窗口层WP可以包括玻璃基底和/或合成树脂膜。窗口层WP不限于单层。窗口层WP可以包括用粘合构件结合在一起的两个或更多个膜。
窗口层WP还可以包括设置在窗口层WP上的功能涂层。功能涂层可以包括抗指纹层、抗反射层和/或硬涂层。
当输入感测单元ISU1根据本发明的示例性实施例被构造为指纹感测单元(在下文中，也可称为指纹感测单元ISU1)时，窗口层WP可以直接设置在指纹感测单元ISU1上并且仅粘合构件OCA设置在指纹感测单元ISU1和窗口层WP之间。因此，不需要在指纹感测单元ISU1和窗口层WP之间设置用于减小包括在指纹感测单元ISU1中的金属元件的外部光反射率的单独的抗反射构件。
诸如偏振器的抗反射构件可以具有几十μm厚。因为与感测一般的触摸信息相比，感测指纹信息会涉及获取更精细且更精确的坐标信息，所以如果抗反射构件堆叠在指纹感测单元ISU1上，则不会精确地感测指纹信息。因此，单独的抗反射构件可以不位于指纹感测单元ISU1上，以增加指纹信息的获取的准确性，外部光通过指纹感测单元ISU1(例如，通过包括在指纹感测单元ISU1中的金属元件)的反射可以被将在下面更详细地描述的抗反射图案层阻挡。
显示装置的在其上观看图像的表面可以是基本平坦的表面。然而，本发明的示例性实施例不限于此，在其上观看图像的表面也可以是弯曲表面或三维表面。显示装置可以是刚性显示装置。然而，本发明的示例性实施例不限于此，显示装置也可以是柔性显示装置。
图2是根据本发明的示例性实施例的显示装置的输入感测单元的平面图。
参照图2，输入感测单元ISU1可以包括：感测区IA，包括多条栅极线GL和多条数据线DL；以及非感测区NIA，位于感测区IA外部以围绕感测区IA。
栅极线GL可以在第一方向DR1上延伸并且可以彼此平行地布置。数据线DL可以在与第一方向DR1交叉的第二方向DR2上延伸，并且可以彼此平行地布置。第一方向DR1和第二方向DR2可以彼此垂直。
栅极线GL和数据线DL可以彼此交叉，从而以矩阵形状布置(例如，当在平面中观看时)。由栅极线GL和数据线DL围绕的区域可以限定为单元感测区UIA。作为示例，单元感测区UIA可以是由两条相邻的栅极线GL和两条相邻的数据线DL围绕的区域，可以在感测区IA中限定多个单元感测区UIA。
输入感测单元ISU1可以包括多个感测电极SE，感测电极SE可以均定位为以一对一的方式与单元感测区UIA对应。每个单元感测区UIA可以与位于单元感测区UIA下方的显示面板DP的多个像素中的1至30个像素叠置。作为示例，1至30个像素可以包括在每个单元感测区UIA中。将在下面更详细地描述单元感测区UIA。
栅极线GL和数据线DL可以延伸到非感测区NIA，并且可以连接到设置在非感测区NIA中的信号垫(pad，或称为焊盘)(未示出)。信号垫可以是用于向栅极线GL和数据线DL传输驱动信号或控制信号的元件。
感测区IA可以是但不限于，沿与显示面板DP的上表面正交的方向，与在位于感测区IA下方的显示面板DP中产生图像的区域的至少一部分叠置的区域或者与在显示面板DP中产生图像的区域完全叠置的区域。
根据本发明的示例性实施例的输入感测单元ISU1可以是用于识别指纹信息的指纹感测单元，感测区IA可以是通过感测指纹信息获取指纹图案的坐标的区域。
将在下面更详细地描述根据本发明的示例性实施例的输入感测单元ISU1。
图3是图2中示出的输入感测单元的部分“A”的放大图。图4是沿图3的线IV-IV'截取的输入感测单元的剖视图。
参照图3和图4，输入感测单元ISU1可以包括基体层BL、有源图案层APL、有源绝缘层AIL、第一金属图案层MPL1、第一绝缘层IL1、第二金属图案层MPL2、第二绝缘层IL2以及多个感测电极SE。
第一金属图案层MPL1和第二金属图案层MPL2可以分别包括多条栅极线GL和多条数据线DL。由栅极线GL和数据线DL限定的每个单元感测区UIA可以沿与基体层BL的上表面正交的方向与多个像素PX叠置。参照图3，根据本发明的示例性实施例，在一个单元感测区UIA中可以包括18个像素PX。然而，本发明的示例性实施例不限于此，在一个单元感测区UIA中也可以包括例如1至30个像素PX。
基体层BL可以提供设置有有源图案层APL和有源绝缘层AIL的空间，并且可以支撑包括有源图案层APL和有源绝缘层AIL的输入感测单元ISU1的元件。基体层BL可以是玻璃基底或诸如聚酰亚胺的合成树脂膜，并且可以通过粘合构件OCA附着到设置在基体层BL下方的抗反射层RL上。
也可以省略基体层BL，输入感测单元ISU1的元件可以通过连续工艺直接形成在抗反射层RL上。在这种情况下，用于支撑有源图案层APL和有源绝缘层AIL的基体表面可以是抗反射层RL的上表面。
有源图案层APL可以直接设置在基体层BL上。有源图案层APL可以包括半导体，例如，多晶硅、非晶硅或金属氧化物。作为示例，有源图案层APL可以包括但不限于低温多晶硅。
有源图案层APL可以包括沟道区CR和位于沟道区CR的相对侧上的源区SR和漏区DR。沟道区CR可以是未掺杂有杂质的本征半导体，源区SR和漏区DR可以是掺杂有导电杂质的杂质半导体。
有源绝缘层AIL可以设置在基体层BL上，并且可以基本覆盖有源图案层APL的背向基体层BL的上表面。有源绝缘层AIL可以使有源图案层APL与栅电极GE彼此绝缘。
有源绝缘层AIL可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化钛(TiO2)和氧化铝(Al2O3)中的至少一种。因此，有源绝缘层AIL可以具有绝缘性质，并且可以用作减少外部光通过金属层或透明导电层的反射的折射率匹配层。
第一金属图案层MPL1可以设置在有源绝缘层AIL上。第一金属图案层MPL1可以包括在第一方向DR1上延伸的栅极线GL以及从栅极线GL中的一些分支到每个单元感测区UIA中的栅电极GE。
第一金属图案层MPL1可以包括钼(Mo)、铝(Al)和钛(Ti)中的至少一种。作为示例，第一金属图案层MPL1可以包括钼。第一金属图案层MPL1可以形成为包括一种或更多种以上金属的单层或多层。然而，本发明的示例性实施例不限于此，第一金属图案层MPL1可以包括除了以上金属之外的材料。
第一金属图案层MPL1不需要沿与基体层BL的上表面正交的方向与像素PX叠置。第一金属图案层MPL1的栅极线GL可以以Z字形方式布置以避开像素PX(参见，例如，图3)。然而，本发明的示例性实施例不限于此，当栅极线GL的宽度足够小以避开像素PX时，栅极线GL可以以直线布置。选择地，栅极线GL可以根据像素PX的布置而以直线布置。
第一抗反射图案层RP1可以设置在第一金属图案层MPL1上。第一抗反射图案层RP1可以直接设置在第一金属图案层MPL1上以覆盖第一金属图案层MPL1的背向基体层BL的上表面。第一抗反射图案层RP1可以具有与第一金属图案层MPL1相同的图案，以沿与基体层BL的上表面正交的方向与第一金属图案层MPL1叠置。
第一抗反射图案层RP1可以设置在第一金属图案层MPL1上；然而，本发明的示例性实施例不限于此，第一抗反射图案层RP1可以定位为覆盖第一金属图案层MPL1的侧表面的至少一部分，可以位于第一金属图案层MPL1下方，或者可以定位为覆盖第一金属图案层MPL1的面对基体层BL的下表面的至少一部分。
在根据本发明的示例性实施例的显示装置中，如上所述，可以不在输入感测单元ISU1上设置单独的抗反射构件。因此，在输入感测单元ISU1中可以包括能够阻挡外部光通过诸如第一金属图案层MPL1的金属元件的反射的元件。因此，包括能够减少或消除外部光的反射的材料的层(例如，以第一抗反射图案层RP1为例)可以定位为覆盖第一金属图案层MPL1的背向基体层BL的上表面，因此减少或消除外部光的反射。
第一抗反射图案层RP1可以包括经验式为MoaXbOc的金属氧化物，其中，X可以包括钽(Ta)、钒(V)、铌(Nb)、锆(Zr)、钨(W)、铪(Hf)、钛(Ti)和铼(Re)中的至少一种。经验式表示金属氧化物中原子的比，a、b和c可以代表钼原子、X原子和氧原子的百分比。因此，a、b和c可以是等于或大于零的有理数，a、b和c之和可以是1。作为示例，金属氧化物可以是基于氧化钼的材料，在这种情况下，a和c可以是大于零的有理数。然而，本发明的示例性实施例不限于此，a、b和c也可以表示钼原子、X原子和氧原子的相对比例。在本发明的示例性实施例中，a:c＝1:0.1至1:10，并且a+b+c:b＝1:0.01至1:0.07。
具有以上经验式的金属氧化物可以处于氧化钼和X元素的氧化物混合的状态下，处于氧化钼掺杂有X元素的状态下，处于钼、X元素和氧彼此结合的状态下，或者处于以上状态混合的状态下。
因为具有以上经验式的金属氧化物具有3000cm-1或更大的消光系数(α)，所以它能够有效地阻挡外部光通过第一金属图案层MPL1的反射。此外，因为金属氧化物在水中的溶解度会相对低，所以在第一抗反射图案层RP1自身的蚀刻期间或者在诸如蚀刻或使用水清洗的随后的工艺中不会发生腐蚀。这可以提高制造工艺的效率。此外，金属氧化物相对于能够包括在第一金属图案层MPL1中的钼、铝或钛具有小的电位差。因此，即使当金属氧化物与第一金属图案层MPL1直接接触时，由于氧化/还原引起的腐蚀的可能性也相对低。此外，因为金属氧化物是基于
Figure BDA0001600921120000101
的厚度具有大约3000Ω/□的电阻值的导电材料，所以它能够使将在下面更详细地描述的感测电极SE和第二金属图案层MPL2电连接。
在具有以上经验式的金属氧化物中X原子的比例可以为从1％至7％。如果X原子的比例为1％或更大，则可以有效地减小金属氧化物在水中的溶解度。如果X原子的比例为7％或更小，则可以保持金属氧化物的低反射性质，同时金属氧化物的蚀刻性质也保持在期望水平。在这种情况下，a+b+c与b的比可以是但不限于1:0.01至1:0.07。
包括金属氧化物的第一抗反射图案层RP1可以具有从大约
Figure BDA0001600921120000102
至大约
Figure BDA0001600921120000105
的厚度。当第一抗反射图案层RP1的厚度在大约
Figure BDA0001600921120000103
至
Figure BDA0001600921120000104
的范围内时，包括输入感测单元ISU1的显示装置的平均反射率可以小于10％，并且显示装置的对于550nm的波长的反射率可以小于5％。
包括金属氧化物的第一抗反射图案层RP1可以具有满足nd＝λ/4的折射率和/或厚度，其中，n是第一抗反射图案层RP1的折射率，d是第一抗反射图案层RP1的厚度，λ是反射防止的目标波长。当满足以上公式时，第一抗反射图案层RP1具有光学相消干涉厚度。因此，第一抗反射图案层RP1能够有效减少光反射。这里，λ可以被设定为但不限于550nm，550nm是人眼最敏感的波长。
第一绝缘层IL1可以位于有源绝缘层AIL上方，以覆盖第一金属图案层MPL1的背向基体层BL的上表面。第一绝缘层IL1可以使第一金属图案层MPL1与第二金属图案层MPL2彼此绝缘。
第一绝缘层IL1可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化钛(TiO2)和氧化铝(Al2O3)中的至少一种。因此，第一绝缘层IL1可以具有绝缘性质并且可以用作减少或消除外部光通过金属层或透明导电层的反射的折射率匹配层。
平坦化膜PL可以设置在第一绝缘层IL1上。然而，可以省略平坦化膜PL。
第二金属图案层MPL2可以位于第一绝缘层IL1上方。当设置平坦化膜PL时，第二金属图案层MPL2可以设置在平坦化膜PL上。第二金属图案层MPL2可以包括在与第一方向DR1交叉的第二方向DR2上延伸的数据线DL、从数据线DL中的至少一些分支到每个单元感测区UIA中的源电极DE1以及与源电极DE1分离(例如，当在平面图中观看时)的漏电极DE2。
源/漏电极DE可以通过形成在有源绝缘层AIL和第一绝缘层IL1中的接触孔H1和H2电连接到有源图案层APL。作为示例，源电极DE1可以连接到有源图案层APL的源区SR，漏电极DE2可以连接到有源图案层APL的漏区DR。当设置平坦化膜PL时，接触孔H1和H2也可以形成在平坦化膜PL中。
第二金属图案层MPL2可以包括钼(Mo)、铝(Al)和钛(Ti)中的至少一种。作为示例，第二金属图案层MPL2可以包括铝和钛。第二金属图案层MPL2可以形成为包括一种或更多种以上金属的单层或者多层。然而，本发明的示例性实施例不限于此，第二金属图案层MPL2可以包括除了以上金属之外的材料。
第二金属图案层MPL2可以不沿与基体层BL的上表面正交的方向与像素PX叠置。第二金属图案层MPL2的数据线DL也可以以之字形方式布置以避开像素PX(参见，例如，图3)。然而，本发明的示例性实施例不限于此，当数据线DL的宽度足够小以避开像素PX时，数据线DL可以以直线布置。
第二抗反射图案层RP2可以设置在第二金属图案层MPL2上。第二抗反射图案层RP2可以直接设置在第二金属图案层MPL2上，以覆盖第二金属图案层MPL2的背向基体层BL的上表面。第二抗反射图案层RP2可以具有与第二金属图案层MPL2相同的图案，以沿与基体层BL的上表面正交的方向与第二金属图案层MPL2叠置。
第二抗反射图案层RP2可以覆盖第二金属图案层MPL2的侧表面的至少一部分，可以位于第二金属图案层MPL2下方，或者可以定位为覆盖第二金属图案层MPL2的下表面的至少一部分。
第二抗反射图案层RP2可以阻挡外部光通过第二金属图案层MPL2的反射，并且可以包括经验式为MoaXbOc的金属氧化物。第二抗反射图案层RP2与上述的第一抗反射图案层RP1基本相同，因此下面可以省略重复的描述。
第一抗反射图案层RP1和第二抗反射图案层RP2可以包括但不限于相同的材料。
第二绝缘层IL2可以位于第一绝缘层IL1上方，以覆盖第二金属图案层MPL2的背向基体层BL的上表面。当设置平坦化膜PL时，第二绝缘层IL2可以设置在平坦化膜PL上。第二绝缘层IL2可以使第二金属图案层MPL2与感测电极SE中的每个绝缘。
第二绝缘层IL2可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化钛(TiO2)和氧化铝(Al2O3)中的至少一种。因此，第二绝缘层IL2可以具有绝缘性质并且可以用作减少或消除外部光通过金属层或透明导电层的反射的折射率匹配层。
感测电极SE可以设置在第二绝缘层IL2上。每个感测电极SE可以设置在与一个单元感测区UIA的位置对应的位置处。
感测电极SE可以包括透明导电材料。例如，感测电极SE可以包括诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)或氧化铟锡锌(ITZO)的透明导电氧化物(TCO)。感测电极SE中的每个可以形成为包括一种或更多种以上材料的单层或者多层。
感测电极SE中的每个可以通过形成在第二绝缘层IL2中的接触孔H3电连接到第二金属图案层MPL2。作为示例，感测电极SE中的每个可以与设置在第二金属图案层MPL2的漏电极DE2上的第二抗反射图案层RP2接触。因为第二抗反射图案层RP2是如上所述的导电材料，所以感测电极SE中的每个可以通过第二抗反射图案层RP2电连接到第二金属图案层MPL2。然而，本发明的示例性实施例不限于此，当接触孔H3形成在第二绝缘层IL2中时，可以部分地蚀刻第二抗反射图案层RP2，以暴露第二金属图案层MPL2的背向基体层BL的表面。因此，感测电极SE中的每个可以直接接触第二金属图案层MPL2。
每个感测电极SE可以具有在平面图中基本覆盖相应的单元感测区UIA的区域。作为示例，一个感测电极SE可以与限定在显示面板DP中的多个像素PX中的1至30个像素PX叠置。然而，本发明的示例性实施例不限于此，每个感测电极SE可以仅位于相应的单元感测区UIA的一部分中。
封装层TFE可以设置在第二绝缘层IL2上，以覆盖感测电极SE中的每个。封装层TFE可以包括有机材料或绝缘材料，以保护输入感测单元ISU1的元件不受外部空气、湿气或冲击的影响。封装层TFE可以是封装膜或封装基底。
输入感测单元ISU1可以包括位于感测电极SE下方的参考电极。参考电极可以通过至少一个绝缘层与感测电极SE分离，并且可以沿与基体层BL的上表面正交的方向与感测电极SE的至少一部分叠置。
参考电极可以是第一金属图案层MPL1的一部分。作为示例，第一金属图案层MPL1可以包括与栅极线GL分离的参考电极和栅电极GE。然而，本发明的示例性实施例不限于此。
有源图案层APL、包括栅极线GL和栅电极GE的第一金属图案层MPL1以及包括数据线DL和源/漏电极DE的第二金属图案层MPL2可以形成薄膜晶体管。每个单元感测区UIA可以包括一个晶体管；然而，本发明的示例性实施例不限于此。多个开关晶体管和多个感测晶体管可以布置为与一个单元感测区UIA对应。
参照图3和图4，有源图案层APL、包括栅极线GL的第一金属图案层MPL1和包括数据线DL的第二金属图案层MPL2可以以陈述的顺序顺序地堆叠。然而，本发明的示例性实施例不限于此，有源图案层APL可以设置在栅极线GL上，或者可以改变栅极线GL和数据线DL的堆叠顺序。例如，堆叠顺序不限于特定的顺序。
图5是根据本发明的示例性实施例的显示装置的输入感测单元的剖视图。
除了抗反射图案层RP3与第一金属图案层MPL1和第二金属图案层MPL2分离之外，参照图5描述的显示装置与上面参照图2至图4描述的显示装置基本相同。因此，下面可以省略重复的描述。
参照图5，抗反射图案层RP3可以位于第一金属图案层MPL1和第二金属图案层MPL2上方，并且可以与第一金属图案层MPL1和第二金属图案层MPL2分离。抗反射图案层RP3可以具有沿与基体层BL的上表面正交的方向与设置在抗反射图案层RP3下方的第一金属图案层MPL1和第二金属图案层MPL2叠置的图案。在图5中抗反射图案层RP3可以设置在封装层TFE上；然而，本发明的示例性实施例不限于此。例如，抗反射图案层RP3可以设置在位于第一金属图案层MPL1和第二金属图案层MPL2上方并且与第一金属图案层MPL1和第二金属图案层MPL2分离的任何层上。
因为抗反射图案层RP3没有形成在第一金属图案层MPL1和第二金属图案层MPL2的表面上，而形成为单个单独的层，所以能够提高工艺效率。第一金属图案层MPL1和第二金属图案层MPL2中的每个的一部分可以沿与抗反射图案层RP3的上表面正交的方向与有源图案层APL的至少一部分叠置。
图6至图14是示出根据本发明的示例性实施例的制造输入感测单元的方法的剖视图。
参照图6，可以在具有有源图案层APL的基体层BL上形成有源绝缘层AIL，以覆盖有源图案层APL。
参照图7，可以在有源绝缘层AIL上形成第一金属层ML1。第一金属层ML1可以包括与上面更详细地描述的第一金属图案层MPL1的材料相同的材料。
参照图8，可以在第一金属层ML1上形成抗反射材料层RML，以覆盖第一金属层ML1。抗反射材料层RML可以包括具有MoaXbOc的经验式的金属氧化物。因为上面已经关于第一抗反射图案层RP1和第二抗反射图案层RP2描述了具有该经验式的金属氧化物，所以下面可以省略重复的描述。
参照图9，可以基本同时蚀刻第一金属层ML1和抗反射材料层RML，以形成第一金属图案层MPL1和第一抗反射图案层RP1。湿法蚀刻或干法蚀刻可以用作蚀刻方法。例如，当使用湿法蚀刻时，因为具有以上经验式的金属氧化物在水中具有相对低的溶解度，所以能够减少或消除腐蚀的发生。
第一金属图案层MPL1可以包括多条栅极线GL和栅电极GE，第一抗反射图案层RP1可以具有与第一金属图案层MPL1相同的图案。
参照图10，可以在有源绝缘层AIL上形成第一绝缘层IL1，以覆盖第一金属图案层MPL1和第一抗反射图案层RP1。参照图10，还在第一绝缘层IL1上形成平坦化膜PL。然而，可以省略平坦化膜PL。
参照图11，可以在有源绝缘层AIL和第一绝缘层IL1中形成多个接触孔H1和H2。接触孔H1和H2可以形成为穿过有源绝缘层AIL和第一绝缘层IL1并且分别暴露有源图案层APL的源区SR和漏区DR。参照图11，也可以在平坦化膜PL中形成接触孔H1和H2。
参照图12，可以在第一绝缘层IL1上形成第二金属层ML2。第二金属层ML2可以包括与上面更详细描述的第二金属图案层MPL2相同的材料。第二金属层ML2的一部分可以填充接触孔H1和H2。因此，第二金属层ML2可以电连接到有源图案层APL。
参照图13，可以在第二金属层ML2上形成抗反射材料层RML，以覆盖第二金属层ML2。抗反射材料层RML可以包括与形成在第一金属层ML1上并且上面更详细描述的抗反射材料层RML相同的材料。
参照图14，可以基本同时蚀刻第二金属层ML2和抗反射材料层RML，以形成第二金属图案层MPL2和第二抗反射图案层RP2。第二金属图案层MPL2可以包括多条数据线DL和源/漏电极DE。湿法蚀刻或干法蚀刻可以用作蚀刻方法，第二抗反射图案层RP2可以具有与上面更详细描述的第二金属图案层MPL2相同的图案。
可以形成第二绝缘层IL2、感测电极SE和封装层TFE，以产生上面参照图4描述的输入感测单元ISU1。
图15是示出根据本发明的示例性实施例的显示装置的堆叠结构的剖视图。图16是图15的显示装置的输入感测单元的平面图。图17是沿图16的线XVII-XVII'截取的输入感测单元的剖视图。
除了输入感测单元ISU2分成触摸感测单元ISU2-1和指纹感测单元ISU2-2之外，参照图15至图17描述的显示装置与上面参照图1至图4描述的显示装置基本相同。因此，下面可以省略重复的描述。
参照图15至图17，输入感测单元ISU2包括指纹感测单元ISU2-2和触摸感测单元ISU2-1。指纹感测单元ISU2-2和触摸感测单元ISU2-1可以设置在同一层上。当从平面图观看时，指纹感测单元ISU2-2可以位于输入感测单元ISU2的一部分中，以限定指纹感测区FSA，触摸感测单元ISU2-1可以位于输入感测单元ISU2的另一部分中，以限定触摸感测区TSA。参照图16，指纹感测区FSA可以位于感测区IA的下中心中，触摸感测区TSA可以位于感测区IA的剩余空间中，以围绕指纹感测区FSA。然而，本发明的示例性实施例不限于此。
指纹感测单元ISU2-2包括由多条栅极线GL和多条数据线DL(参见，例如，图2)限定的多个单元感测区UIA。因为指纹感测单元ISU2-2与上面更详细描述(参见，例如，图1)的指纹感测单元基本相同，下面可以省略重复的描述。
触摸感测单元ISU2-1可以包括多个第一感测电极IE1和多个第二感测电极IE2。第一感测电极IE1和第二感测电极IE2可以是与连成一条线的多个菱形相似的形状。
第一感测电极IE1和第二感测电极IE2可以彼此交叉。第一感测电极IE1中的每个可以包括第一连接部分CP1，第二感测电极IE2中的每个可以包括第二连接部分CP2。
参照图17，触摸感测单元ISU2-1可以包括顺序地堆叠的基体层BL、第一连接部分CP1、绝缘层IL、第一感测电极IE1和第二感测电极IE2以及封装层TFE。第一感测电极IE1和第二感测电极IE2可以设置在同一层上。第一连接部分CP1可以设置在通过绝缘层IL与第一感测电极IE1分离的层上，并且可以将第一感测电极IE1彼此连接。第二连接部分CP2可以与第二感测电极IE2设置在同一层上，并且可以将第二感测电极IE2彼此连接。
与上述的感测电极SE相似，第一感测电极IE1和第二感测电极IE2可以包括透明导电材料，并且可以均形成为单层或多层。
第一感测电极IE1和第二感测电极IE2中的每个的菱形形状可以比指纹感测单元ISU2-2的每个感测电极SE或指纹感测区FSA的每个单元感测区UIA宽。
当指纹感测单元ISU2-2仅位于用于指纹检测的区域中而一般的触摸感测单元ISU2-1位于其它区域中(参见，例如，图15至图17)时，能够减少制造薄膜晶体管的材料的量。
图18和图19是示出根据本发明的示例性实施例的显示装置的堆叠结构的剖视图。
除了指纹感测单元ISU3-2作为单独的层设置在触摸感测单元ISU3-1上之外，参照图18描述的显示装置与上面参照图15至图17描述的显示装置基本相同。因此，下面可以省略重复的描述。
参照图18，显示装置可以包括输入感测单元ISU3，输入感测单元ISU3包括触摸感测单元ISU3-1和通过粘合构件OCA附着到触摸感测单元ISU3-1上的指纹感测单元ISU3-2。当在平面图中观看时，指纹感测单元ISU3-2可以仅位于感测区IA的一部分中。
当指纹感测单元ISU3-2设置为与触摸感测单元ISU3-1(参见，例如，图18)分离的层时，可以简化显示装置的制造工艺，并且可以降低制造成本。
触摸感测单元ISU3-1可以包括单独的基体层。然而，可以省略单独的基体层，抗反射层RL的上表面能够被限定为触摸感测单元ISU3-1的基体表面。
除了触摸感测单元ISU4-1设置在抗反射层RL下方之外，参照图19描述的显示装置与上面参照图18描述的显示装置基本相同。因此，下面可以省略重复的描述。
参照图19，输入感测单元ISU4可以包括设置在彼此不同的层上的触摸感测单元ISU4-1和指纹感测单元ISU4-2。触摸感测单元ISU4-1可以位于抗反射层RL下方，指纹感测单元ISU4-2可以设置在抗反射层RL上。
因为触摸感测单元ISU4-1能够以获取比指纹感测单元ISU4-2相对不精确的坐标信息来操作，所以即使抗反射层RL设置在触摸感测单元ISU4-1上，也能够获得足够的触摸信息。
因此，当触摸感测单元ISU4-1位于抗反射层RL下方时(参见，例如，图19)，能够在没有附加的组件的情况下有效阻挡外部光通过包括在触摸感测单元ISU4-1中的金属元件的反射。
触摸感测单元ISU4-1可以包括单独的基体层。然而，能够省略单独的基体层，显示面板DP的上表面能够被限定为触摸感测单元ISU4-1的基体表面。
下面将描述根据本发明的示例性实施例的涂覆有抗反射材料的金属的反射率测量的示例。
示例1
钼可以涂覆有经验式为MoaTabOc的从
Figure BDA0001600921120000171
至
Figure BDA0001600921120000172
的不同厚度的金属氧化物。然后，可以使用软件工具来模拟得到的结构的平均反射率和得到的结构的对于550nm的反射率。这里，a、b和c表示钼原子、钽原子和氧原子的比例，并且可以设定为化学计量上合适的值。作为示例，钽原子的比例可以设定为1％至7％的范围内的值。
图20是示出示例性反射率测量的曲线图。参照图20，能够看到的是，当金属氧化物的厚度在从大约
Figure BDA0001600921120000173
至大约
Figure BDA0001600921120000174
的范围内时，表现出最佳的反射率减小效果。如果将以上结构应用于显示装置，则添加了诸如SiO2的折射率匹配层的反射率减小效果。因此，能够预期小于大约10％的反射率。
示例2
具有大约
Figure BDA0001600921120000175
的厚度的钼层可以涂覆有实验示例1的从
Figure BDA0001600921120000176
至
Figure BDA0001600921120000177
的不同厚度的金属氧化物。然后，可以测量得到的结构的平均反射率和得到的结构的对于550nm的反射率。能够使用能量色散X射线光谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱(SIMS)或俄歇电子能谱(AES)来分析具有以上经验式的金属氧化物中的每种元素的组成。
图21是示出示例性反射率测量的曲线图。参照图21，当金属氧化物的厚度在大约
Figure BDA0001600921120000181
至大约
Figure BDA0001600921120000182
的范围内时，表现出最佳的反射率减小效果。此外，反射率根据厚度的变化与示例性模拟结果相似。
示例3
可以在钛/铝/钛多层、铝层和钼层中的每层上涂覆大约
Figure BDA0001600921120000183
的厚度的实验示例1的金属氧化物。然后，可以测量每个得到的结构的根据波长的反射率。
图22是示出示例性反射率测量的曲线图。图23示出基于根据波长的反射率的涂层结构的色坐标。
参照图22，当涂覆金属氧化物时，随着波长越接近作为人眼最敏感的波长的大约550nm，反射减小效果越大。通过用金属氧化物涂覆钼形成的结构最接近色坐标系的中心，因此最不显色。
根据本发明的示例性实施例，在包括在输入感测单元中的金属图案层上形成抗反射图案层。因此，输入感测单元和包括输入感测单元的显示装置的反射率能够降低至低于10％的水平。
虽然已经参照发明的示例性实施例具体地示出并且描述了发明，但是本领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，其中可以做出提供形式和细节上的各种变化。

Claims (20)

1.一种输入感测单元，所述输入感测单元包括：
第一金属图案层，包括在第一方向上延伸的多条第一导线；
第一绝缘层，设置在所述第一金属图案层上；
第二金属图案层，位于所述第一绝缘层上方，并且包括在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的多条第二导线；
第二绝缘层，设置在所述第二金属图案层上；
感测电极，设置在所述第二绝缘层上，并且通过限定在所述第二绝缘层中的接触孔电连接到所述第二金属图案层；以及
抗反射图案层，设置在所述第一金属图案层和所述第二金属图案层上，以沿与所述抗反射图案层的上表面正交的方向与所述第一金属图案层和所述第二金属图案层叠置；
其中，所述抗反射图案层包括具有MoaXbOc的经验式的金属氧化物，其中，a和c是大于零的有理数，b是等于或大于零的有理数，X包括从钽、钒、铌、锆、钨、铪、钛和铼选择的至少一种元素。
2.根据权利要求1所述的输入感测单元，其中，所述抗反射图案层具有从
Figure FDA0001600921110000011
至
Figure FDA0001600921110000012
的厚度。
3.根据权利要求1所述的输入感测单元，其中，所述金属氧化物中的所述X原子的比例为从1％至7％。
4.根据权利要求1所述的输入感测单元，其中，所述第一金属图案层和所述第二金属图案层中的至少一个包括钼、铝和钛中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的输入感测单元，其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的至少一个包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛和氧化铝中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的输入感测单元，所述输入感测单元还包括：
有源图案层；以及
有源绝缘层，设置在所述有源图案层上，
其中，所述第一金属图案层设置在所述有源绝缘层上，所述第一金属图案层和所述第二金属图案层中的每个的一部分沿与所述抗反射图案层的所述上表面正交的所述方向与所述有源图案层的至少一部分叠置。
7.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板，所述显示面板上限定有多个像素；
抗反射层，设置在所述显示面板上；以及
输入感测单元，设置在所述抗反射层上，
其中，所述输入感测单元包括：第一金属图案层，包括在第一方向上延伸的多条第一导线；第二金属图案层，位于所述第一金属图案层上方，并且包括在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的多条第二导线；以及抗反射图案层，设置在所述第一金属图案层和所述第二金属图案层上，以沿与所述抗反射图案层的上表面正交的方向与所述第一金属图案层和所述第二金属图案层叠置，其中，所述抗反射图案层包括具有MoaXbOc的经验式的金属氧化物，其中，a和c是大于零的有理数，b是等于或大于零的有理数，X包括从钽、钒、铌、锆、钨、铪、钛和铼选择的至少一种元素。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述第一金属图案层和所述第二金属图案层不沿与所述抗反射图案层的所述上表面正交的所述方向与所述像素叠置。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其中，多个单元感测区限定在所述输入感测单元中，其中，所述单元感测区中的每个沿与所述抗反射图案层的所述上表面正交的所述方向与所述多个像素中的1至30个像素叠置。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述抗反射层包括偏振器。
11.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述输入感测单元还包括有源图案层，其中，所述第一金属图案层设置在所述有源图案层上，所述第一金属图案层和所述第二金属图案层中的每个的一部分沿与所述抗反射图案层的所述上表面正交的所述方向与所述有源图案层的至少一部分叠置。
12.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述抗反射图案层具有从
Figure FDA0001600921110000021
至
Figure FDA0001600921110000022
的厚度。
13.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述金属氧化物中的所述X原子的比例为从1％至7％。
14.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述抗反射图案层包括直接设置在所述第一金属图案层上的第一抗反射图案层和直接设置在所述第二金属图案层上的第二抗反射图案层。
15.根据权利要求7所述的显示装置，所述显示装置还包括：
窗口层，设置在所述输入感测单元上；以及
粘合构件，设置在所述输入感测单元和所述窗口层之间，以将所述窗口层附着到所述输入感测单元。
16.一种制造输入感测单元的方法，所述方法包括：
在基体层上形成有源图案层和覆盖所述有源图案层的有源绝缘层；
在所述有源绝缘层上形成第一金属层和覆盖所述第一金属层的抗反射材料层；
通过同时蚀刻所述第一金属层和所述抗反射材料层来形成第一金属图案层和第一抗反射图案层，所述第一金属图案层包括在第一方向上延伸的多条第一导线，所述第一抗反射图案层具有与所述第一金属图案层相同的图案；
在所述有源绝缘层上形成第一绝缘层，以覆盖所述第一金属图案层和所述第一抗反射图案层；
在所述第一绝缘层上形成第二金属层和覆盖所述第二金属层的抗反射材料层；以及
通过同时蚀刻所述第二金属层和所述抗反射材料层来形成第二金属图案层和第二抗反射图案层，所述第二金属图案层包括在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的多条第二导线，所述第二抗反射图案层具有与所述第二金属图案层相同的图案；
其中，所述第一金属图案层的一部分沿与所述基体层的上表面正交的方向与所述有源图案层的至少一部分叠置，所述第二金属图案层的一部分沿与所述基体层的所述上表面正交的所述方向与所述有源图案层的至少一部分叠置，其中，所述抗反射材料层包括具有MoaXbOc的经验式的金属氧化物，其中，a和c是大于零的有理数，b是等于或大于零的有理数，X包括从钽、钒、铌、锆、钨、铪、钛和铼选择的至少一种元素。
17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括：
在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层，以覆盖所述第二金属图案层和所述第二抗反射图案层；
在所述第二绝缘层中形成接触孔，以部分地暴露所述第二金属图案层或所述第二抗反射图案层；以及
在所述第二绝缘层上形成通过所述接触孔电连接到所述第二金属图案层的感测电极。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述金属氧化物中的所述X原子的比例为从1％至7％。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一金属图案层和所述第二金属图案层中的至少一个包括钼、铝和钛中的至少一种。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的至少一个包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛和氧化铝中的至少一种。
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