CN101930318B - 触控面板及其周边电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控面板及其周边电路，其周边电路中的连接垫结构包含由下至上依序位于基板上的第一导电层、第一保护层、第二导电层与第二保护层。其中，增加第二保护层对第二导电层的覆盖面积，保护位于第一保护层与第一导电层的端子部交接处上方的第二导电层，以增加连接垫结构的可靠度。

Description

触控面板及其周边电路

【技术领域】

本发明是有关于一种触控面板，且特别是有关于一种触控面板及其周边电路。

【背景技术】

近年来，体积轻巧的平面显示器已经成为各类电子产品大量使用的显示器。而为了达到使用便利性、外观简洁以及多功能合一的目的，许多信息产品已由传统的键盘或鼠标等输入装置，转变为使用触控面板(Touch Panel)作为输入装置。

随着平面显示器与触控输入装置的技术发展蓬勃，为了在有限的体积下，能让使用者有较大的可视画面以及提供更便利的操作模式，部分的电子产品将触控面板与显示面板结合，而构成触控显示面板。由于触控显示面板兼具显示面板的显示功能，以及触控面板输入操作的便利性。因此，触控显示面板已经慢慢成为许多电子产品如掌上型计算机(handheld PC)、个人化数字助理(Personal Digital Assistance；PDA)或是智能型手机(smart phone)等产品的重要配备。

触控面板的操作模式为，当一导体对象(例如手指)接触触控面板的触控感测数组时，触控感测数组的电气特性(例如是电阻值或是电容值)会随之改变，而导致触控感测数组的偏压改变。此电气特性上的改变会转换为一控制信号传送至外部的控制电路板上，并经由中央处理单元进行数据处理并运算得出结果。接着，再通过外部控制电路板输出一显示信号至显示面板中，并经由显示面板将影像显示在使用者眼前。触控信号传输的稳定性与可靠度攸关触控面板的动作正确与否，因此，触控面板与控制外部电路板之间的信号传输稳定性与可靠度为触控面板产业的重要课题。

【发明内容】

依据上述，本发明提供一种触控面板及其周边电路。此触控面板周边电路中的连接垫结构具有较佳的连接稳定性，可增加制程的余裕度，并增进触控面板与周边外部电路板间的连接可靠度。

依照一实施例，上述连接垫的结构包含位在基板的周边非数组区上的由下至上依序配置的第一导电层、第一保护层、第二导电层与第二保护层。上述的第一导电层包含一线路部与一端子部，其中线路部靠近基板之中央数组区，该端子部远离基板之中央数组区。上述的第一保护层覆盖于线路部上，并暴露出端子部。上述的第二导电层，位于第一保护层及端子部上，包含位于端子部上的一接合部。上述的第二保护层的外缘超越第一保护层的外缘，以覆盖位于第一保护层与端子部交接处上方的第二导电层。

由于，位于第一保护层与端子部交接处上方的第二导电层常会因为种种制程因素产生结构缺陷。当第二保护层覆盖位于此处的第二导电层的后，保护第二导电层的可能的结构缺陷，将可解决连接垫因此断线的问题。

【附图说明】

图1绘示现有触控面板的俯视示意图。

图2A绘示图1触控面板中非数组区的局部放大俯视示意图。

图2B-2C绘示图2A中的II-II剖线的剖面结构示意图，其中图2B具有正常的连接垫结构，而图2C则为导电层具有缺陷的连接垫结构。

图3A绘示依照本发明一实施例的一种触控面板中非数组区的局部放大俯视示意图。

图3B-3C绘示图3A中的III-III剖线的剖面结构示意图，其中图3B具有正常的连接垫结构，而图3C则为导电层具有缺陷的连接垫结构。

图4绘示依据本发明另一实施例的一种显示面板的俯视图。

【主要组件符号说明】

100：触控面板

110、110a：基板

112：数组区

114：非数组区

120、120a：第一导电层

122、122a：线路部

124、124a：端子部

126、142、142a：缺陷

130、130a：第一保护层

140、140a：第二保护层

150、150a：接合部

160、160a：第二保护层

200：触控感测数组

300、300a：连接垫

400：画素数组

500：信号电路板

600：外部电路板

700：显示面板

D：距离

θ₁、θ₂：坡度

【具体实施方式】

依据上述，本发明提供一种触控面板及其周边电路。此触控面板周边电路中的连接垫结构具有较佳的连接稳定性，可增加制程的余裕度，并增进触控面板与周边外部电路板间的连接可靠度。在下面的叙述中，将会介绍上述的连接垫结构的例示结构与其例示的制造方法。为了容易了解所述实施例的故，下面将会提供不少技术细节。当然，并不是所有的实施例皆需要这些技术细节。同时，一些广为人知的结构或组件，仅会以示意的方式在图式中绘出，以适当地简化图式内容。

图1绘示触控面板的俯视示意图。在图1中，触控面板100包括基板110、多个信号电路板500及外部电路板600。基板100上具有位于中央部位的数组区112与位于周边部位的非数组区114。在数组区112中配置有触控感测数组200。上述的信号电路板500用来连接位于基板110上的触控感测数组200及外部电路板600，以进行触控感测数组200及外部电路板600间的信号传输。

上述的信号电路板500可为晶粒玻璃接合板(Chip On Glass；COG)、晶粒薄膜接合板(Chip On Flex or Chip On Film；COF)、卷带接合板(TapeAutomated Bonding；TAB)，或软性印刷外部电路板(Flex Printed Circuit；FPC)。

通常，上述的触控感测数组200是由多个横向与纵向的二维触控感测串行所构成。当使用者以手指接触到触控面板100时，触控感测数组200会在手指所接触的位置上产生电性的改变。因此，触控面板100便可由此电性上的改变计算出一适当的指令，并提供正确的画面呈现于使用者面前。

现有触控面板经常会发生触控功能失常的问题，例如触控信号传输灵敏度不佳，甚或信号传输中断，而发生问题的处有可能为触控感测数组200、信号电路板500以及外部电路板600之中任一位置之处。本案发明人经过多方测试，发现其中一个最常见的原因为触控感测数组200与信号电路板500之间的连接稳定性不佳，详情如下。

在图1的非数组区114之中，通常配置有与触控感测数组200一一相接的多个连接垫的结构，其详细结构请见图2A-2C。图2A绘示图1触控面板中非数组区的局部放大俯视示意图。图2B-2C是绘示图2A中的II-II剖线的剖面结构示意图，其中图2B具有正常的连接垫结构，而图2C则为导电层具有缺陷的连接垫结构。

在图2A中，每个连接垫300由线路部122、端子部124以及接合部150所构成。其中线路部122与端子部120由位于下层的第一导电层所构成，而接合部150由位于上层的第二导电层所构成。因此，上述图1的信号电路板500通过上述接合部150与端子部124电性相连。详细结构请见图2B。

在图2B中，基板110上依序具有第一导电层120、第一保护层130、第二导电层140以及第二保护层160。其中第一保护层130主要是用来覆盖第一导电层120中的线路部122，并暴露出端子部124。同样地，第二保护层160亦是只有覆盖部分的第二导电层140，暴露出第二导电层140的接合部150。

一般来说，膜层材料、成膜机台的制程稳定性，与基板的地形高度差与坡度大小，皆会对导电层的成膜均匀性造成影响。当沉积第一导电层120时，由于基板110上尚未沉积图案化的其它膜层，因此此时基板地形几乎不会对成膜均匀性造成影响。所以，第一导电层120的成膜均匀性大都是受到膜层材料、成膜机台的制程稳定性的影响。然而，沉积第二导电层140时，基板110上已经具有图案化的第一保护层130。因此，第二导电层140的成膜稳定性将受到膜层材料、成膜机台的制程稳定性，与基板地型高度差与坡度大小的影响。

由于第一保护层130没有完全覆盖住第一导电层120，所以当第二导电层140接着要沉积于第一保护层130与端子部124之上时，在第一保护层130与端子部124之间的高度差与坡度大小将会影响第二导电层140的成膜是否可以连续。如图2B所示，若第一保护层130与端子部124之间的高度差不大，或第一保护层130边缘的坡度较缓的情况下(坡度θ₁大约为15-50度)，第二导电层140可以形成连续的薄膜，为第一导电层120提供完整的保护，就不会造成触控功能失常的问题。

但是，如图2C所示，若第一保护层130与端子部124之间的高度差较大，或第一保护层130边缘坡度较陡的情况下(坡度θ₂大约为50-90度)，第二导电层140在第一保护层130与端子部124的交接处将不易形成连续的薄膜，而形成缺陷142。因此，第二导电层140的缺陷142将无法提供第一导电层120完整的保护。在后续制程中，若第二保护层160为有机感光材料，可直接对第二保护层160进行光刻制程以图案化第二保护层160，此时碱性的显影液，例如氢氧化四甲基铵(Tetramethyl ammonium Hydroxide；TMAH)或氢氧化钠，将会通过第二导电层140的缺陷142与位于缺陷142下方的第一导电层120直接接触，腐蚀第一导电层120，使其亦形成缺陷126。由于连接垫300是与触控感测数组电性连接在一起的，当连接垫300的第一导电层120与第二导电层140皆有结构缺陷的情况下，就很容易造成触控信号传递不良，甚至断讯的问题。

上述问题，在现今使用大尺寸母基板(mother glass)来制造显示面板的情况下，是很难避免的。由于大尺寸母基板的面积很大，因此很难达成膜厚均一性的目标。也就是，要让大尺寸母基板各个不同区域所经历的制程条件完全相同，甚至只要求十分近似都不大容易，使得大尺寸母基板各个不同区域常具有不同膜厚。再加上制程前层对基板地形高度差与坡度大小的影响，使得在大尺寸母基板上，总是有些区域会发生如图2C所示的结构缺陷的问题。

因此，本发明提供一种连接垫，其结构请参考图3A-3C。图3A绘示依照本发明一实施例的一种触控面板中非数组区的局部放大俯视示意图。图3B-3C绘示图3A中的III-III剖线的剖面结构示意图，其中第3B图具有正常的连接垫结构，而图3C则为导电层具有缺陷的连接垫结构。

在图3A中，每个连接垫300a由靠近数组区的线路部122a、远离数组区的端子部124a以及位于端子部124a上方的接合部150a所构成。其中线路部122a与端子部124a由位于下层的第一导电层120a所构成，而接合部150a由位于上层的第二导电层140a所构成，并与端子部124a电性连接。详细结构请见图3B-3C。

在图3B-3C中，基板110a上依序具有第一导电层120a、第一保护层130a、第二导电层140a以及第二保护层160a。其中第一保护层130a主要是用来覆盖第一导电层120a中的线路部122a，并暴露出端子部124a。同样地，第二保护层160a亦是只有覆盖部分的第二导电层140a，暴露出第二导电层140a的接合部150a。

请注意在图3B-3C中，第二保护层160a的外缘比第一保护层130a的外缘要再往外延伸一距离D，使得第二保护层160a可以覆盖到第一保护层130a与端子部124a的交接处，亦即覆盖第二导电层140a容易发生缺陷的处。依照一实施例，上述的距离D例如可为1-40微米。而现有图2B-2C中的第二保护层160a的外缘与第一保护层130a的外缘基本上是对齐的，两者十分不同。

因此，在图3C中可以清楚地看到，由于第二保护层160a覆盖住第二导电层140a的缺陷142a，因此可避免光刻制程中显影液经由第二导电层140a的缺陷142a而与第一导电层120a接触。所以，图3A-3C的连接垫结构的新设计可避免第一导电层120a被腐蚀甚至断线，进而提高触控面板与外部电路板之间的信号传输稳定性。而且，此新连接垫的结构设计，还可以增加制程裕度，大幅提升产品的良率。

图4绘示依据本发明另一实施例的一种显示面板的俯视图，其中相同标号表示与图1相同或类似的组件。在图3A-3C中所显示的连接垫结构，不仅可以用来与触控面板的触控感测数组进行电性连接，也可以与图4中的一般显示面板700的画素数组400的字符线以及数据线(未显示于图4中)进行电性连接。如此，可提高一般显示面板的驱动稳定性，减少显示缺陷的产生。

接着，举例详述上述结合垫结构的详细资料。上述的基板110a为透明的硬质或可挠曲基板，其材料可为有机或无机材料，其中有机材料例如可为塑料，而无机材料例如可为玻璃。第一导电层120a与第二导电层140a的材料例如可为金属或透明导电材料，其中金属例如可为铝或铜，而透明导电材料例如可为氧化铟锡等材料，而其形成方法例如可为溅镀法。第一保护层130a的材料例如可为无机材料或有机树脂材料，其中无机材料例如可为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅等材料，而有机树脂材料例如可为可感光的有机树脂材料例如可为聚碳酸(polycarbonate)、聚醯亚胺(polyimide)、聚氨酯(polyurethane)或其任意组合的共聚合物。而第一保护层130a的形成方法例如可为化学气相沉积法(chemical vapor deposition；CVD)或旋涂法(spin coating)。第二保护层160a的材料例如可为有机树脂材料，其中有机树脂材料例如可为可感光的有机树脂材料，例如聚碳酸(polycarbonate)、聚醯亚胺(polyimide)、聚氨酯(polyurethane)或其任意组合的共聚合物。而第二保护层160a的形成方法例如可为旋涂法(spin coating)、狭缝式涂布法(Slit Coating)或喷墨涂布法(Inkjet printing)。

由上述可知，新连接垫的结构设计可以应用在触控面板上。将新连接垫用来与信号电路板连结时，可以增进信号传输的稳定度，增加触控面板或触控显示面板的触控功能的灵敏度与稳定度。新连接垫的结构设计也可以应用在一般显示面板上，解决一般显示面板因与周边驱动电路连接不稳定而造成显示缺陷的问题。而且，此新连接垫的结构设计，还可以增加制程裕度，大幅提升产品的良率。

在实际应用上，应用上述新连接垫结构的触控面板可以与任何适合的现有显示面板整合在一起。而在制程设计上，可以单独制作或与任何适合的现有显示面板的制程整合在一起，形成触控显示面板。本领域的技术人员当可在参照本发明的揭露之后，合理地将本发明的内容结合现有技术，以应用于各类可能的领域之上。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种触控面板的周边电路，该触控面板包含一中央感应数组区与一周边非数组区，该周边电路包含多个连接垫，每一所述连接垫包含：

一第一导电层，位于该周边非数组区的一基板上，该第一导电层包含一线路部与一端子部，其中该线路部靠近该中央感应数组区，该端子部远离该中央感应数组区；

一第一保护层，覆盖于该线路部上，并暴露出该端子部；

一第二导电层，位于该第一保护层及该端子部上，该第二导电层包含位于该端子部上的一接合部；以及

一第二保护层，覆盖于该第二导电层上，并暴露出部份该接合部，其中该第二保护层的外缘超越该第一保护层的外缘，再往外延伸一距离，以覆盖位于该第一保护层的该外缘与该端子部交接处上方的该第二导电层，该距离为1-40微米。

2.根据权利要求1所述的周边电路，其特征在于，该第一导电层为一金属层或一透明导电层。

3.根据权利要求1所述的周边电路，其特征在于，该第一保护层包含氮化硅、氮氧化硅、氧化硅或可感光的有机树脂材料。

4.根据权利要求1所述的周边电路，其特征在于，该第二导电层为一金属层或一透明导电层。

5.根据权利要求1所述的周边电路，其特征在于，该第二保护层包含可感光的有机树脂材料。

6.一种触控面板，包含：

根据权利要求1-2中任一项所述的周边电路；以及

一触控感测数组，位于该中央感测数组区的该基板上，该触控数组具有多个触控感测串行，分别与所述连接垫电性相连。

7.根据权利要求6所述的触控面板，其特征在于，更包含一信号电路板通过该接合部与该端子部电性相连，该信号电路板用以与一外部电路板电性相连。

8.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该信号电路板包含晶粒玻璃接合板、晶粒薄膜接合板、卷带接合板或软性印刷电路板。

9.一种显示面板的周边电路，该显示面板包含一中央画素数组区与一周边非数组区，该周边电路包含多个连接垫，每一所述连接垫包含：

一第一导电层，位于该周边非数组区的一基板上，该第一导电层包含一线路部与一端子部，其中该线路部靠近该中央画素数组区，该端子部远离该中央画素数组区；

一第一保护层，覆盖于该线路部上，并暴露出该端子部；

一第二导电层，位于该第一保护层及该端子部上，该第二导电层包含位于该端子部上的一接合部；以及

一第二保护层，覆盖于该第二导电层上，并暴露出部份该接合部，其中该第二保护层的外缘超越该第一保护层的外缘，再往外延伸一距离，以覆盖位于该第一保护层的该外缘与该端子部交接处上方的该第二导电层，该距离为1-40微米。

10.一种显示面板，包含：

根据权利要求9-10中任一项所述的周边电路；以及

一画素数组，位于该中央画素数组区的该基板上，该画素数组与所述连接垫电性相连。

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