專利名稱：包含觸控面板的影像顯示系統及觸控面板的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種影像顯示系統，特別是關于一種具有觸控面板的影像顯示系統。
背景技術：
觸控板目前已被廣泛應在移動電話手機、數碼相機以及衛星導航器等一般的消費性電子商品上，用以改善使用介面，提升輸入效率；通常，觸控板是透明的且被配置于這些電子商品的顯示幕前使用，讓使用者可依據顯示幕上指示信息以進行互動式輸入操作，進而大幅改善人與機器之間溝通介面的親善性。典型的觸控板構造是在觸控板的四周緣部位設置裝飾層，用來完全遮蔽周緣部位的信號導線，以達到保護信號導線及美化版面的效果。在以往，裝飾層一般是利用油墨或有機色阻材料以印刷或光刻刻蝕方式來形成。然而，由于油墨(包含有機染料)或有機色阻材料所形成的裝飾層對溫度的耐受性較差，在高溫的狀態下(約200°C以上)變得較不穩定(易使得裝飾層變形)，甚至會受熱分解。因此，為避免對有機材料構成的裝飾層造成破壞，必需限定后續制造工藝的最高制造工藝溫度，這使得后續形成于觸控板表面的ITO(氧化銦餳)導電膜的成膜溫度受到限制。然而，當ITO導電膜的成膜溫度愈低，則所得的ITO導電膜的電阻值就愈高，舉例如說，在200°c下成膜的ITO導電膜其電阻即為在400°C下成膜的ITO導電膜電阻值兩倍以上(請參照論文“Properties of Co-deposited indiumtin oxide and zinc oxide films using abipolar pulse power supply and a dualmagnetron sputter source^.J.Vac.Sc1.Technol.A21 (2003) 1399-1403, Man-Soo Hwang)。此外，即使發展出對溫度耐受性較高的油墨或有機色阻材料，由于以高溫形成的ITO導電膜需以高腐蝕性藥劑(例如王水)進行刻蝕來達到圖形化，而有機材料抗腐蝕能力較差，使得有機材料裝飾層同時遭破壞。雖然業界有提出在低溫下(例如室溫)形成ITO導電膜后，再以一退火工藝使ITO導電膜結晶化來降低電阻值的方法，不過該方法所使用的退火工藝的溫度同樣亦不能太高(避免影響到有機材料裝飾層)。此外，利用該制造工藝所得的ITO導電膜其表面均勻性較差(舉例如說:在室溫下成膜并在220°c下退火的ITO導電膜其U% (均勻性；uniformpercentage)大于30% ;而在230°C下成膜的ITO導電膜其U%約為12% )，而較差的ITO導電膜均勻性將使得觸控板各處表現出不同的觸控靈敏度，降低產品良率。為避免上述有機材料裝飾層所造成的問題，一作法是使用鉻酸鹽黑矩陣(blackmatrix)材料來形成裝飾層。雖然鉻酸鹽具有高的溫度耐受性及抗腐蝕性，然而鉻酸鹽的價格昂貴，會造成觸控面板的成本上升，且鉻會造成重金屬污染，因此目前平面顯示器業界已不使用此種材料。
另一方面，由于觸控面板的便利性以及實用性，使得除小尺寸的攜帶型電子產品夕卜，大尺寸平面顯示器對于觸控功能的需求且日漸增加。當平面顯示器的面積增加，觸控面板整體ITO導電膜面積也會增加，如果所使用的ITO導電膜具有較大的阻值及較差的均勻性，會使得阻容負載(Re loading)增大，當觸控面板各區域的ITO導電膜阻容負載差異過大時，會造成觸控面板IC對于信號不易判讀，對觸控面板的靈敏度造成影響。傳統觸控面板為避免上述阻容負載差異過大的問題，會增加觸控面板的IC數目，或是改變電路設計，不過，如此一來會使得工藝成本增加，并提高工藝復雜度。基于上述，改善大尺寸觸控面板因ITO導電膜阻值及均勻性不佳所造成的問題，是目前薄膜晶體管液晶顯示器制造工藝中一個非常重要的課題之一。

發明內容
有鑒于此，本發明提供一種具有觸控面板的影像顯示系統，其中該觸控面板包含一無機色釉層作為裝飾層，通過該無機色釉層的高溫度耐受性及高抗腐蝕性，可使得后續形成的透明導電層可在較高的成膜溫度下形成，改善透明導電層的導電性及均勻性，可避免大尺寸觸控面板各區域的阻容負載差異過大。該影像顯示系統包括一觸控面板，而該觸控面板包括:一基板，其中一透明基板，具有一感應區及圍繞該感應區的一周邊區；一裝飾層設置于該周邊區內，其中該裝飾層為一無機色釉層；以及，一感測單元，設置于該感應區內。其中，該感測單元包括多個排列成行的第一感測電極及多個排列成列的第二感測電極，且該些第一感測電極互相分開，該些第二感測電極互相連接；一跨接線，電性連接任兩個相鄰的該些第一感測電極；以及，一介電層，設置于該第二感測電極與該跨接線之間。此外，該觸控面板更包含一保護層，覆蓋于該感測單元之上。根據本發明一實施例，該影像顯示系統更包括一顯示面板，具有一影像顯示面，其中該觸控面板直接配置于該顯示面板的影像顯示面上；以及一控制單元，與該顯示面板耦接，其中該控制單元接收觸控面板產生的一第一信號，并傳輸一第二信號至該顯示面板，以使該顯示面板顯示一影像。本發明亦提供上述觸控面板的制造方法，包括:提供一透明基板，其中該透明基板具有一感應區及圍繞該感應區的一周邊區；形成一裝飾層在該周邊區內，其中該裝飾層為一無機色釉層；以及，形成一感測單元在該感應區內。其中該感測單元的工藝包含:形成多個排列成行的第一感測電極，其中該些第一感測電極互相分開；形成多個排列成列的第二感測電極，其中該些第二感測電極互相連接；形成一介電層于任兩相鄰的該些第一感測電極之間；以及，形成一跨接線，電性連接任兩相鄰的該些第一感測電極，并以該介電層與該第二感測電極相隔。本發明實施例的具有觸控面板的影像顯示系統，包含一無機色釉層作為裝飾層，通過該無機色釉層的高溫度耐受性及高抗腐蝕性，可使得后續形成的透明導電層可在較高的成膜溫度下形成，改善透明導電層的導電性及均勻性，可避免大尺寸觸控面板各區域的阻容負載差異過大。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的限定。在附圖中:圖1顯示根據本發明的一實施例所繪示的觸控面板的上視圖；圖2顯示將圖1所述的觸控面板進一步與一顯示面板組裝形成一影像顯示系統，沿著圖1剖面線Y-Y’所得的剖面示意圖；圖3顯示根據本發明是一實施例所繪示的觸控面板示意圖，繪示該裝飾層同時形成于周邊區及感應區內；圖4A至圖4E為一系列的剖面示意圖，用以說明根據本發明的一實施例所述觸控面板的制造流程；圖5繪示根據本發明一實施例的影像顯示系統的方塊示意圖。附圖標號:10 透明基板；11 第一表面；12 周邊區；13 第二表面；14 感應區；16 透明導電層；16X 第二感測電極；16Y 第一感測電極；18 介電層；20 跨接線；22 裝飾層；24 信號傳送線；26 保護層；30 感測單元；40 顯示面板；50 觸控面板；100 影像顯示系統；200 控制單元；Y-Y’ 切線。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特征能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。參照圖1，其顯示本發明一實施例的觸控面板的上視圖。觸控面板50，例如可為一電容式觸控裝置，具有一透明基板10，該透明基板10可分為一感應區14及圍繞該感應區14的一周邊區12。一裝飾層22設置于該周邊區12內(例如填滿整個周邊區12)，若由上視的角度觀之，其可為圖1中所示的環形。該透明基板10可為一玻璃基板，較佳為一強化玻璃基板，并具有一應變點(strain point)。值得注意的是，本發明為使后續所形成的透明導電層具有較高的成膜溫度，在此所使用作為裝飾層22的材質為一無機色釉層，利用該無機色釉層其高的溫度耐受性(高于600°C)及抗腐蝕性，可允許后續工藝使用超過250°C的溫度來形成具有高度結晶化的透明導電層(較佳為300°C以上)，并能承受用來圖形化高度結晶透明導電層的高腐蝕性藥劑(例如王水)。根據本發明一實施例，該無機色釉層將一無機色釉組合物形成于該透明基板10的周邊區12上，并經一燒結工藝所制備而成。在此，該燒結工藝的溫度可維持在500-660°C的范圍內，以使得該無機色釉組合物熔化，而部分熔化的色釉可進一步擴散滲透到玻璃表面，如此一來可避免因為裝飾層厚度太厚，造成后續形成的透明導電層需要爬坡的問題，而且當色釉散滲透到玻璃表面時，可增加與玻璃貼附性，故該裝飾層不易脫落且耐刮。此外，該燒結工藝的工藝溫度需低于該玻璃基板的應變點(strain point)，確保該玻璃基板在燒結制造工藝時，玻璃表面頂多開始軟化(幫助色釉滲透進入玻璃)但不會變形。該無機色釉組合物可包含一陶瓷材料、以及一著色劑。該陶瓷材料可包含氧化物、碳化物、氮化物、或其組合，例如氧化鈦、氧化鋁、氮化鈦、氮化鋁、碳化鈦、氮化鋁鈦、氮化鈦、或其組合，而著色劑可包含金屬氧化物、或碳黑。舉例來說，若所欲形成的裝飾層顏色為黑色，所使用的著色劑可為碳黑；欲形成的顏色為綠色，所使用的著色劑可為氧化銅；欲形成的顏色為赭黃色，所使用的著色劑可為氧化鐵；欲形成的顏色為紫色，所使用的著色劑可為氧化錳；欲形成的顏色為藍色，所使用的著色劑可為氧化鈷；欲形成的顏色為淺黃色，所使用的著色劑可為氧化銻；而欲形成的顏色為白色，所使用的著色劑可為氧化鋇。此外，為調整該無機色釉組合物的燒結溫度，可進一步添加一助熔劑(可為堿金屬的氧化物，例如:硅氟化鈉(Na2SiF6)、冰晶石(Na4JF6)、硝酸堿(堿金屬))；為使無機色釉組合物可短暫附著于玻璃表面，可進一步包含一粘著劑(例如:丙烯酸酯)。仍請參照圖1，一感測單元30配置于該透明基板10的感應區14內，該感測單元30包含圖形化的透明導電層16、跨接線20、及介電層18。其中，該透明導電層16包含多個排列成行的第一感測電極16Y、以及多個排列成列的第二感測電極16X。這些排列成行的第一感測電極16Y互相分開，而排列成列的第二感測電極16X相互連接，且任兩相鄰的第一感測電極16Y通過跨接線20(例如為一金屬層)電性連接。該介電層18用來避免該第二感測電極16X與該跨接線20電性連結。該透明導電層16的材質可包含銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅鋁氧化物(AZO)、氧化鋅(ZnO)或其組合。值得注意的是，為使該第一感測電極16Y及第二感測電極具有較低的電阻值及較高的均勻性，該透明導電層16的成膜溫度必需大于250°C，成膜方式可為濺鍍、電子束蒸鍍、熱蒸鍍、或是化學氣相沉積。信號傳送線24設置于裝飾層22之上，并可延伸至第一感測電極16Y、以及第二感測電極16X上與其相連接。值得注意的是，本發明所述的觸控面板50，與傳統雙基板貼合型的觸控面板不同，僅包含一透明基板10，且所有元件皆形成于該透明基板之上，可降低整體觸控面板50厚度及降低工藝步驟及成本。本發明所述的觸控面板可進一步配置于一顯示面板(未圖示)的影像顯示面上，而該顯示面板可與一控制單元(未圖示)耦接。觸控面板的第一感測電極16Y及第二感測電極16X可將感應得到的電性變化傳送至一控制單元以進行觸控信號的計算，并且將觸控信號傳送至顯示面板，使得顯示面板依據觸控信號顯示影像。參見圖2，為將上述觸控面板50進一步與一顯示面板40組裝形成一影像顯示系統100,沿著圖1剖面線Y-Y’所得的剖面示意圖。顯示面板40可例如為液晶顯示面板、有機發光二極管面板、或其他顯示元件，觸控面板50可通過粘著層(未繪示)貼附于示面板40的顯示面之上。觸控面板50的透明基板10具有感應區14及周邊區12，裝飾層(無機色釉層)22配置于周邊區12，第一感測電極16Y與第二感測電極16X形成于該透明基板10的感應區14上，介電層18包含該第二感測電極16X，以避免第二感測電極16X與跨接線20電性接觸。跨接線20形成于該介電層18之上，用以電性連結該分隔的第一感測電極16Y。信號傳送線24設置于裝飾層22之上，并可延伸至第一感測電極16Y上與其相連接，該信號傳送線24可與該跨接線20以同樣材質(導電金屬)并在同一步驟中形成。值得注意的是，除了周邊區12外，裝飾層22也亦可配置于感應區14，用以作為設計圖案(例如:鍵盤等功能鍵圖案)，請參照圖3。舉例來說，該裝飾層22可包含一第一裝飾層22a配置于周邊區12內，以及一第二裝飾層22b配置于周邊區14內。此外，配置于周邊區12及感應區14的第一裝飾層22a及第二裝飾層22b由相同材料并在同一工藝所形成，再形成感測電極在裝飾層上。此外，該觸控面板50可包含一保護層26全面性地覆蓋設置于透明基板10上的所有元件，以保護上述元件并提供一平坦表面供顯示面板40貼附。
根據本發明其他實施例，跨接線亦可直接形成于透明基板之上、介電層形成于跨接線之上、而第一感測電極與第二感測電極形成于介電層之上，不過，第二感測電極仍需利用介電層來避免與跨接線電性接觸，而跨接線則仍用來連性連接第一感測電極。以下請參照圖4A至圖4E，用以說明本發明所述的觸控面板的制造流程。首先，如圖4A所示，提供透明基板10，其中該透明基板10具有一第一表面11及相對的第二表面13，此第一表面11作為觸控面板的觸控面，且第二表面13上定義有一感應區14及周邊區12。在對該第二表面13進行一清潔整理后，以網印、轉印(熱壓或水壓)、或噴墨方式將一無機色釉組合物(組成如上所述)形成并填滿于該周邊區12內，接著利用一強化爐對該透明基板10進行一燒結工藝，以形成一具有高溫度耐受性及抗腐蝕性的無機色釉層，以作為裝飾層22。該裝飾層22的顏色可為黑色、白色、或是其他顏色，可通過添加一著色劑至該無機色釉組合物中來達到所需的顏色。值得注意的是，裝飾層也可配置于感應區，用以作為設計圖案(例如:鍵盤等功能鍵圖案)，且配置于周邊區及感應區是裝飾層由相同材料并在同一工藝所形成。此外，為使無機色釉組合物可短暫附著于玻璃表面以方面進行燒結，可進一步添加一粘著劑至該無機色釉組合物中。該燒結工藝的溫度可介于500-660°C,燒結時間可介于1-60分鐘。上述燒結溫度的上限需低于該透明玻璃基板的應變點(strain point)，使透明玻璃基板軟化但不變形，而該無機色釉組合物所需的燒結溫度可通過添加一助熔劑來加以調整。請參照表I，列出了目前業界常用于平面顯示器是玻璃基板特性溫度，皆具有高于500°C的應變點。
權利要求
1.一種包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，包括: 一觸控面板，包括: 一透明基板，具有一感應區及圍繞所述感應區的一周邊區； 一第一裝飾層設置于所述周邊區內，其中所述第一裝飾層為一無機色釉層；以及 一感測單元，設置于所述感應區內。
2.如權利要求1所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，所述透明基板為玻璃基板。
3.如權利要求1所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，所述觸控面板更包括: 一第二裝飾層， 設置于所述感應區內，其中所述第二裝飾層為一無機色釉層。
4.如權利要求1所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，所述無機色釉層由一無機色釉組合物經一燒結工藝所制備而成。
5.如權利要求4所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，所述無機色釉組合物包含一陶瓷材料、以及一著色劑。
6.如權利要求5所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，所述陶瓷材料包含氧化物、碳化物、氮化物、或其組合。
7.如權利要求5所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，所述陶瓷材料包含氧化鈦、氧化招、氮化鈦、氮化招、碳化鈦、氮化招鈦、氮化鈦、或其組合。
8.如權利要求5所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，所述著色劑包含金屬氧化物、或碳黑。
9.如權利要求5所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，所述著色劑包含氧化銅、氧化鐵、氧化錳、氧化鈷、氧化銻、氧化鋇、或其混合。
10.如權利要求5所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，所述無機色釉組合物更包含一助熔劑、或粘著劑。
11.如權利要求1所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，更包括: 一顯示面板，具有一影像顯示面，其中所述觸控面板直接配置于所述顯示面板的影像顯示面上。
12.如權利要求11所述的包含觸控面板的影像顯示系統，其特征在于，更包括: 一控制單元，與所述顯示面板耦接，其中所述控制單元接收觸控面板產生的一第一信號，并傳輸一第二信號至所述顯示面板，以使所述顯示面板顯示一影像。
13.—種觸控面板的制造方法，其特征在于，包含: 提供一透明基板，其中所述透明基板具有一感應區及圍繞所述感應區的一周邊區； 形成一第一裝飾層在所述周邊區內，其中所述第一裝飾層為一無機色釉層；以及 形成一感測單元在所述感應區內。
14.如權利要求13所述的觸控面板的制造方法，其特征在于，更包含: 形成一第二裝飾層在所述感應區內，其中所述第二裝飾層為一無機色釉層。
15.如權利要求14所述的觸控面板的制造方法，其特征在于，所述第一裝飾層與所述第二裝飾層由相同材料并在同一工藝所形成。
16.如權利要求13所述的觸控面板的制造方法，其特征在于，所述無機色釉層由一無機色釉組合物經一燒結工藝所制備而成。
17.如權利要求16所述的觸控面板的制造方法，其特征在于，所述燒結工藝的溫度介于 500-660°C之間。
18.如權利要求16所述的觸控面板的制造方法，其特征在于，所述燒結工藝的溫度小于所述透明基板的應變點。
19.如權利要求13所述的觸控面板的制造方法，其特征在于，形成所述感測單元包含形成多個排列成行的第一感測電極及多個排列成列的第二感測電極在所述感應區內，且所述第一感測電極互相分開，所述第二感測電極互相連接。
20.如權利要求19所述的觸控面板的制造方法，其特征在于，所述第一感測電極與所述第二感測電極由相同材料并在同一工藝所形成，其中所述工藝具有一工藝溫度大于250。C。
全文摘要
本發明公開了一種包含觸控面板的影像顯示系統及觸控面板的制造方法。該影像顯示系統包括一觸控面板，及一顯示面板。其中該觸控面板，包括一透明基板，具有一感應區及圍繞該感應區的一周邊區；一第一裝飾層設置于該周邊區內，其中該第一裝飾層為一無機色釉層；以及，一感測單元，設置于該感應區內。本發明實施例的具有觸控面板的影像顯示系統，包含一無機色釉層作為裝飾層，通過該無機色釉層的高溫度耐受性及高抗腐蝕性，可使得后續形成的透明導電層可在較高的成膜溫度下形成，改善透明導電層的導電性及均勻性，可避免大尺寸觸控面板各區域的阻容負載差異過大。
文檔編號G06F3/041GK103207692SQ20121000871
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者陳玟綺, 林嘉龍, 林育正 申請人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美電子股份有限公司