TW201434123A - 觸控面板及其電路結構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種觸控面板，包含一感測基板、一設於該感測基板上的一第一連接墊、一撓性電路板以及一設於該撓性電路板上的一第二連接墊，其中該第一連接墊和該第二連接墊其中之一具有一通孔。一具有複數個導電粒子之導電膠，設於該第一連接墊和該第二連接墊間，其中至少一該導電粒子位於該通孔內，該通孔內該導電粒子的破裂變形率可經由該通孔而被檢測。

Description

觸控面板及其電路結構

本發明是關於一種電路結構，特別是關於一種觸控面板之電路結構。

隨著電子裝置愈來愈趨於小型化與輕型化，用於顯示電子裝置的顯示螢幕也愈趨於輕型化與薄型化，而具有觸控功能之顯示螢幕通常包括一顯示模組(例如液晶顯示模組)和一觸控面板設置於該顯示模組上。其中，觸控面板通常包含至少一感測基板、一撓性電路板(Flexible Print Circuit,FPC)和一控制電路，其中，撓性電路板係與感測基板電性連接，而控制電路則與撓性電路板電性相連接，以使觸控面板能透過控制電路進行觸控訊號感應及控制。一般而言，撓性電路板與感測基板的電性接合，係透過一導電膠進行連接，其中，導電膠係設置於撓性電路板之連接墊(pad)和感測基板之連接墊間藉此進行電性導通。導電膠具有導電粒子，導電粒子分布於撓性電路板之連接墊和感測基板之連接墊間，導電粒子的破裂變形率將相關於感測基板上之感應電路與控制電路是否成功地電連接，以進行相關感應與控制操作。其中，控制電路可為例如一印刷電路板(print circuit board,PCB)或一設置於撓性電路板上的積體電路等組件。

然而，由於連接墊通常為金屬等不透光材質所形成，導致在撓性電路板與感測基板完成接合後，導電膠中的導電粒子的破裂變形率不易被觀察，從而電連接的成功與否不易判定。若要每一個完成連接後的樣本都要能判定其電連接的成功與否，在作法上會將抽樣的樣本送進一步的 電性檢測。然而若每個完成連接後的樣本都要能百分之百檢測到，則此檢測方式會多一個電性檢測的製程步驟且較為複雜。故希望有一種簡單容易的檢測方式及裝置結構可用來改善先前技術的不足。

本案申請人鑑於習知技術中的不足，經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本案「觸控面板及其電路結構」，能夠克服先前技術的不足，以下為本案之簡要說明。

有鑑於習知技術的不足，本發明提出一種顯示螢幕結構，其可使導電粒子的破裂變形率能夠被觀察到，從而可用來判定電連接的成功與否。

依據上述構想，本發明提供一種觸控面板，其包含一感測基板、一第一連接墊、一撓性電路板、一第二連接墊、以及一導電膠。該第一連接墊設於該感測基板上，該第二連接墊設於該撓性電路板上，其中該第一連接墊和該第二連接墊其中之一具有一通孔。該導電膠設於該第一連接墊與該第二連接墊間，用以電性連接該感測基板和該撓性電路板，該導電膠具有複數個導電粒子，至少其中一該導電粒子位於該通孔內。

依據上述構想，本發明提出一種觸控面板結構，其包含一第一連接墊和一第二連接墊、以及一導電膠。該第一連接墊和一第二連接墊其中之一具有一通孔。該導電膠設於該第一連接墊和該第二連接墊間，該導電膠具有複數個導電粒子，其中，至少一該導電粒子位於該通孔內，且其破裂變形率可經由該通孔而被檢測。

依據上述構想，本發明提出一種觸控面板之製造方法，包括：提供一具有一第一連接墊之一感測基板和一具有一第二連接墊之一撓性電路板，其中該第一連接墊和該第二連接墊其中之一包含一通孔。提供一具有複數個導電粒子之導電膠，設於該第一連接墊和該第二連接墊之間。對該感測基板和該撓性電路板進行壓合，使該第一連接墊和該第二連 接墊透過該導電膠彼此可電性導通，其中至少一該導電粒子落於該通孔內。透過該通孔檢測該通孔內之該導電粒子破裂變形率是否合宜。

10‧‧‧本發明觸控面板

100‧‧‧感測基板

40‧‧‧電路結構

200‧‧‧感測部

201‧‧‧導線部

2031‧‧‧透光導電層

206‧‧‧撓性電路板

205‧‧‧導電膠

2041‧‧‧金屬層

217‧‧‧控制電路

20410,20411,20412‧‧‧通孔

2011,2061‧‧‧連接墊

Dir1‧‧‧第一檢視方向

2053‧‧‧導電粒子

Dir2‧‧‧第二檢視方向

42‧‧‧導電膠

41‧‧‧連接墊

422‧‧‧下表面

421‧‧‧上表面

46‧‧‧連接墊

44‧‧‧撓性電路板

47‧‧‧感測基板

441‧‧‧通孔

48‧‧‧透光導電層

49‧‧‧金屬層

R‧‧‧投影交集區域

第一圖：本發明第一較佳實施例觸控面板圖的示意圖；第二圖：本發明第一較佳實施例觸控面板截面的示意圖；第三圖：組裝後導電粒子破裂的示意圖；第四圖(a)：本發明第二較佳實施例製作該觸控面板的第一步驟之示意圖；第四圖(b)：本發明第二較佳實施例製作該觸控面板的第二步驟之示意圖；第四圖(c)：本發明第二較佳實施例製作該觸控面板的第三步驟之示意圖；第五圖：本發明第三較佳實施例電路結構的剖面的示意圖；以及第六圖：本發明觸控面板製造方法的示意圖。

本發明可由以下的實施例說明而得到充分瞭解，使得熟習本技藝之人士可以據以完成之，然而本案之實施並非可由下列實施例而被限制其實施型態，熟習本技藝之人士仍可依據除既揭露之實施例的精神推演出其他實施例，該等實施例皆當屬於本發明之範圍。

請參閱第一圖和第二圖，其為本發明第一較佳實施例觸控面板10的示意圖，其中第二圖為第一圖中沿著AA剖線之示意圖。觸控面板10包含一感測基板100、一感測部200、一導線部201、一撓性電路板206、一導電膠205、以及一控制電路217。感測基板100可以為一透明基板，例如一玻璃基板，但不限於此，感測部200包含複數個多邊形之透明感測單元，以形成x軸感測電路以及y軸感測電路，其材質可為銦錫氧化物(ITO) 等材料，導線部201包含複數條導線用以電性連接對應之感測單元，導線部201係延伸至基板邊緣並與撓性電路板206進行電性連接，其中，每一導線對應地包含一連接墊2011，連接墊2011位於導線部201與撓性電路板206之接合處，其中，每一連接墊2011係一多層結構，包含一透光導電層2031和一金屬層2041，其中，每一金屬層2041分別具有至少一通孔20410。撓性電路板206上亦具有複數個連接墊2061，分別對應到感測基板100上之連接墊2011，導電膠205設置於連接墊2061和連接墊2011間，用以電性導通感測基板100和撓性電路板206；其中，導電膠205，例如異方向性導電膠(Anisotropic Conductive Film,ACF)，包含複數個導電粒子2053。當導電粒子被壓迫並致破裂則會使垂直方向相對應的連接墊2061和連接墊2011進行電性導通，如此與撓性電路板206電性連接之控制電路217將可進行觸控偵測和驅動操作。例如，當該感測基板100的某位置或某些位置受到觸碰時，x軸感測電路以及y軸感測電路會傳送x軸座標與y軸座標之訊息至如第一圖中的控制電路217以進行位置偵測。

在此實施例中，由於每一連接墊2011之金屬層2041具有至少一通孔20410，且感測基板100與透光導電層2031皆具透光性，故導電膠205內之每一導電粒子2053的破裂變形率將可經由通孔20410而被檢測。例如，在第二圖中，光線從一第一檢視方向Dir1通過感測基板100、透光導電層2031、以及通孔20410到達導電膠205，從而可觀察到該導電粒子2053的破裂變形狀況。一般而言，每一導電粒子之較佳的破裂變形率係在20%~80%的範圍。要特別一提的是，本實施例之連接墊結構雖然係應用於觸控面板10之感測基板100上，然而此改善結構亦可應用於其它電子裝置之基板，例如應用於液晶顯示模組之玻璃基板。此外，在本實例中，控制電路217係包含一積體電路(Integrated Circuit,IC)，然在其它實施例，其可以為一與撓性電路板206電性連接之印刷電路板(Print Circuit Board,PCB)或其它主被動元件之任意組合。

觸控面板10在製造過程中其製程設備的製程具有各種參數，各種參數的設定皆有機會影響該導電粒子2053的破裂變形率。其中壓力參數為主要影響因子，當製程的壓力參數越大時，導電粒子的變形量增大，亦即被壓的更扁，如此則導通部分之接觸面積增大，接觸阻抗則越小；反之，當壓力過小時，將導致接觸面積不足，接觸阻抗過大，而發生導電不良的情形。

第三圖為第二圖之俯視圖及組裝後導電粒子破裂示意圖。在第三圖中，當該製程設備加工時，在連接墊2011與連接墊2061之間的導電膠205會受到適當的壓力，而使該導電粒子2053產生破裂變形。該導電粒子2053在該連接墊2011與該連接墊2061的重疊區域受到壓力會產生破裂變形，同時由於導電粒子2053未受壓迫時的直徑係大於金屬層2041之厚度，故位於通孔20410內之導電粒子2053在壓合過程中亦會破裂變形，因而檢測儀器朝Dir1方向透過通孔20410即可觀察到位於通孔20410內的導電粒子2053之破裂情形，進而可判斷整體之壓合結果是否正常。

在一較佳實施例中，該金屬層2041的厚度小於導電粒子2053的之直徑，例如該金屬層2041的厚度約為0.15~0.5微米，而該導電粒子2053的直徑約為3~6微米，因此在該通孔20410中的導電粒子2053仍然可受壓而產生破裂變形，而可供觀察判定該導電粒子2053的一電性連接狀況，該電性連接狀況包括例如一阻抗特性是否為低阻抗以判斷成功電性連接。在其他的通孔之導電粒子之電性連接狀況也可依照同樣的方式來判定。

在另一較佳實施例中，通孔20410,20411,20412皆大於導電粒子2053的直徑，該金屬層2041與連接墊2061係藉由加熱或加壓該導電膠205而相互黏合，當該導電粒子2053受到適當地加熱或加壓時，導電粒子2053產生一破裂變形，以使金屬層2041電連接該撓性電路板206上的連接墊2061，其中該破裂變形率在20%~80%的範圍。

在第三圖中接觸墊2011的金屬層2041的典型長度PL約介在500~1200微米，寬度PW約介在100~200微米。通孔20410,20411,20412具有一特定形狀，該特定形狀可為圓形、三角形、矩形、多邊形等形狀或其任意組合。其中，通孔20410之截面積係大於每一導電粒子2053之最大截面積。

在第三圖中，通孔20410中分佈有複數導電粒子2053。當該複數導電粒子2053受到適當地加熱或加壓時，大部份之導電粒子2053會呈現一破裂狀態以使垂直方向相連接之連接墊2011與連接墊2061電性導通。如同前述，透過通孔20410檢測者即可觀察每一導電粒子2053的破裂變形率，其中，破裂變形率的判斷，可使用導電粒子各種破裂程度之圖示樣本進行比對判斷。

請參閱第四圖(a)，其為本發明第二較佳實施例製作該觸控面板10的第一步驟之示意圖。第四圖(a)包含一上視圖和一前視圖。首先在該感測基板100上同時形成感測部200(圖未示)和透光導電層2031，其實施方式可使用蒸鍍或濺鍍的方式將氧化銦錫或其它透明導電層形成於該感測基板100上。

第四圖(b)為本發明第二較佳實施例製作該觸控面板10的第二步驟之示意圖。第四圖(b)包含一上視圖和一前視圖，在第二步驟中，在該透光導電層2031上製作金屬層2041，其中該金屬層2041為不透光。

第四圖(c)為本發明第二較佳實施例製作該觸控面板10的第三步驟之示意圖。第四圖(c)包含一上視圖和一前視圖。在第三步驟中，利用蝕刻液對該金屬層2041蝕刻，而分別形成通孔20410,20411,20412，透光導電部2031的一部分可藉由通孔20410,20411,20412裸露出來。在接下來的步驟便可在金屬層2041上設置一層薄膜狀的導電膠205，較佳者該導電膠為一異方向性導電膠，並將撓性電路板206以製程設備壓合在導電膠205上，以黏合該金屬層2041與該撓性電路板206。

請參閱第五圖，其為本發明第三較佳實施例電路結構40的剖面的示意圖。電路結構40包含一導電膠42以及一撓性電路板44。該導電膠42具有一上表面421、一導電粒子420、以及用以黏接一觸控基板47的一下表面422。該撓性電路板44上之連接墊(或稱金手指)41具有一通孔441，俾藉之檢測該導電粒子420的破裂變形率。通孔441的位置在連接墊41與該金屬層49的一投影交集區域R之範圍內。其中，該撓性電路板44至少位於該通孔441處具有一透光區或整個撓性電路板44為透光材質所形成。使得從第二檢視方向Dir2可觀察到導電粒子420的破裂狀況。

在本實施例中，撓性電路板44上之導線部(圖未示)包含一連接墊41。連接墊41上可製作通孔441，當撓性電路板44、導電膠42、以及感測基板47被壓合時，該導電粒子420的破裂變形率可從一第二檢視方向Dir2通過該通孔441來觀察。同樣地，位於感測基板47上的連接墊46包含一透光導電層48以及一金屬層49，要特別說明的是在此實施例中，金屬層49上並未設置有通孔，而是將通孔改設置於撓性電路板44之連接墊41上。

在另一實施例中(圖未示)，連接墊41可為透明材質，而撓性電路板44至少對應於連接墊41之通孔441處具有一可透光區或整個撓性電路板44為透光材質所形成，故連接墊41將不需進行挖孔或開孔。

藉由本發明的觸控面板10或電路結構40，導電膠205,42的導電粒子2053,420很容易地可被觀察與檢測，此提供了驗證導電膠205,42受到壓合後在其中的導電粒子2053,420的破裂變形率。製程設備在進行壓合之前會先設定壓力參數，在前幾次的嘗試後可逐漸地修正該壓力參數，然後同一批的導電膠205,42皆可使用修正後的壓力參數來加工。

請參閱第六圖，其為本發明觸控面板導電膠施工方法的示意圖，該方法包括：步驟S101，提供具有一第一連接墊2011,46之感測基板100,47和具有一第二連接墊2061,41之撓性電路板206,44其中該第一連接 墊2011,46和該第二連接墊2061,41其中之一包含一通孔20410,441。步驟S102，提供一具有複數個導電粒子2053,420之導電膠205,42，設於該第一連接墊2011,46和該第二連接墊2061,41之間。步驟S103，對該感測基板100,47和該撓性電路板206,44進行壓合，使該第一連接墊2011,46和該第二連接墊2061,41透過該導電膠205,42彼此可電性導通，其中至少一該導電粒子落於該通孔20401或通孔441內。步驟S104，透過該通孔20410,441檢測該通孔內之該導電粒子2053,420之破裂變形率是否合宜。步驟S105，如前一步驟為是，則使該批導電膠205,42皆以該特定壓合條件進行施工，如否，則在一不同之特定壓合條件下重複前兩步驟。

本發明實屬難能的創新發明，深具產業價值，援依法提出申請。此外，本發明可以由本領域技術人員做任何修改，但不脫離如所附申請專利範圍所要保護的範圍。

10‧‧‧本發明觸控面板

100‧‧‧感測基板

206‧‧‧撓性電路板

2031‧‧‧透光導電層

2041‧‧‧金屬層

205‧‧‧導電膠

20410,20411,20412‧‧‧通孔

2011,2061‧‧‧連接墊

Dir1‧‧‧第一檢視方向

2053‧‧‧導電粒子

Claims (14)

1. 一種觸控面板，包含：一感測基板；一第一連接墊設於該感測基板上；一撓性電路板；一第二連接墊設於該撓性電路板上，其中該第一連接墊和該第二連接墊其中之一具有一通孔；以及一導電膠，設於該第一連接墊與該第二連接墊間，用以電性連接該感測基板和該撓性電路板，該導電膠具有複數個導電粒子，至少其中一該導電粒子位於該通孔內。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第一連接墊包含一金屬層，且該通孔位於該金屬層中。
3. 如申請專利範圍第2項所述的觸控面板，其中該第一連接墊更包含一透光導電層介於該金屬層與該感測基板間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該通孔位於該第二連接墊中，且該撓性電路板對應於該通孔處具有一可透光區。
5. 如申請專利範圍第4項所述的觸控面板，其中該撓性電路板為一透光材質所形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該感測基板為一玻璃基板。
7. 如申請專利範圍第2項所述的觸控面板，其中該金屬層之厚度介在0.15~0.5微米，該導電粒子之最大直徑介在3~6微米。
8. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，更包含與該撓性電路板電性連接之一控制電路，該控制電路包括一印刷電路板(Print Circuit Board,PCB)、一積體電路(Integrated Circuit,IC)、或其任意組合。
9. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該導電膠為一異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)。
10. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該通孔之截面積大於該導電粒子之最大截面積。
11. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該至少其中一該導電粒子之破裂變形率在20%~80%的範圍。
12. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該通孔具有一特定形狀，該特定形狀為圓形、三角形、矩形、多邊形、或其任意組合。
13. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第一連接墊的該金屬層其長度介在500~1200微米，寬度介在100~200微米。
14. 一種觸控面板之製造方法，包括：提供一具有一第一連接墊之一感測基板和一具有一第二連接墊之一撓性電路板，其中該第一連接墊和該第二連接墊其中之一包含一通孔；提供一具有複數個導電粒子之導電膠，設於該第一連接墊和該第二 連接墊之間；對該感測基板和該撓性電路板進行壓合，使該第一連接墊和該第二連接墊透過該導電膠彼此可電性導通，其中至少一該導電粒子落於該通孔內；以及透過該通孔檢測該通孔內之該導電粒子破裂變形率是否合宜。