TW202034138A - 觸控面板 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種觸控面板，係將一周邊線路區的複數條走線分別電性連接於觸控感測層的複數第一軸向感測電極單元；再透過位於接合區的複數第一導電接墊電性連接於此些走線，觸控感測層的複數第二軸向感測電極單元電性連接於接合區的複數第二導電接墊，利用交錯設置的此些第一導電接墊及此些第二導電接墊，不僅可減少走線數量，且直接在接合區製作引腳導電接墊方式，能有效節省設計空間，進而實現極窄邊框的功效。

Description

觸控面板

本發明係有關一種觸控面板，指一種具有窄邊框(slim boarder)之觸控面板。

近年來，觸控技術被廣泛地應用在各式各樣多媒體電子產品上，特別是隨身的移動式產品，例如智慧型手機、電子書或平板電腦等。使用觸控技術作為輸入的手段，可有效取代現有的鍵盤或滑鼠等輸入方法，除了便利性提升，更由於操作的直覺性，觸控的輸入技術已成為極受歡迎的人機介面與多媒體互動方式。

續就觸控技術的快速發展，觸控裝置的品質不斷提升，尤以現在觸控裝置要求輕、薄、大螢幕的需求趨勢，如何增大觸控裝置的螢幕利用率是很重要的課題之一，例如具有窄邊寬設計的智慧型手機現已成為各業者極力研發的方向。然而，觸控裝置的邊框寬度取決於導電線路的製程工藝，例如印刷、鐳射、黃光等製程工藝，在製作精細導電線路的線寬線距也已達到瓶頸。當然，還有其他窄邊框的設計，舉例來說，如第1圖所示，為先前技術的電容式觸控面板的示意圖。電容式觸控面板具有一觸控感測區10及一週邊線路區12，觸控感測區10具有X軸方向的多個感測單元102及Y軸方向的多個感測單元104，將數條第一扇出線14及數條第二扇出線16設置於週邊線路區中，並分別電性連接至X軸方向的多個感測單元102，主要是將此些第一扇出線14及此些第二扇出線16配置在不同平面上，且在基板上的投影至少部份重疊，以減少周邊線路區的寬度，達到窄邊框之目的。

惟，上述的窄邊框設計仍具有許多缺點，例如數條第一扇出線14及數條第二扇出線16是分別延伸至一延伸電路區18並群聚在一起，以及連接Y軸方向的多個感測單元104的數條導線延伸至延伸電路區18並群聚在一起，最後再將群聚在一起的數條第一扇出線14、數條第二扇出線16及數條導線分別連接至導電接墊，此方式不僅讓週邊線路區12的兩側面積微縮相當受限，甚至週邊線路區12的下方因需要有足夠的搭接面積而無法做任何窄邊設計，使得窄邊框技術備受考驗；因此，如何減少走線分布的面積以使觸控區的空間利用率提升是亟待解決的問題。

有鑑於此，本發明遂針對上述先前技術之缺失，提出一種觸控面板，以有效克服上述之該等問題。

本發明之主要目的在提供一種觸控面板，其利用接合區製作觸控驅動電極與觸控感應電極交錯式的引腳導電接墊方式，且只有觸控驅動電極或觸控感應電極中的其中一個具有走線設計，不僅讓走線設計的總數量更為精簡化，更可大幅增加空間利用率，以達到極窄邊框之功效。

本發明之次要目的在提供一種觸控面板，其利用一接地線將周邊線路區、觸控感測層及接合區環設於內後，再電性連接至接合區的導電接墊上，此設計讓接合區的導電接墊與感測電路（sensor OD）之間存有接地線，兩者間的距離小於或等於150um，藉由接地線完整包覆所有走線，能夠達到良好的抗靜電效果。

為達以上之目的，本發明提供一種觸控面板，包括一觸控感測層、一周邊線路區以及一接合區。觸控感測層具有相互絕緣設置的複數第一軸向感測電極單元及複數第二軸向感測電極單元；周邊線路區包含複數條走線，分別電性連接於此些第一軸向感測電極單元；接合區包含交錯設置的複數第一導電接墊及複數第二導電接墊，此些第一導電接墊電性連接於此些走線，此些第二導電接墊電性連接於此些第二軸向感測電極單元。

其中，周邊線路區更包含一接地線，接合區更包含一第三導電接墊，接地線係將觸控感測層、此些走線、此些第一導電接墊以及此些第二導電接墊環設於內後，再電性連接至第三導電接墊，藉以包覆整個走線範圍，以達到良好的抗靜電效果。

其中，此些第一導電接墊、此些第二導電接墊及位於接合區之一第三導電接墊與一柔性電路板之間係利用一異方性導電膜接導電，異方性導電膜中具有複數個導電金球。

其中，觸控面板更包括一層或多層有機或無機透明的絕緣層覆蓋在觸控感測層、此些走線及一接地線上，絕緣層的總厚度係小於10um，每一導電金球的直徑係大於絕緣層的總厚度，才能垂直接合電性導通。

其中，觸控面板更包括一基板，觸控感測層、周邊線路區及接合區係位於基板上；基板更具有一遮光層，周邊線路區及接合區係位於遮光層與基板之間，觸控感測層係為遮光層所曝露出的區域。

其中，此些第一軸向感測電極單元與此些第二軸向感測電極單元相交，每一第一軸向感測電極單元具有複數個第一感測電極，每一第二軸向感測電極單元具有複數個第二感測電極，此些第一感測電極與此些第二感測電極係為互相絕緣間隔設置。觸控感測層更包含複數個橋接結構，每一橋接結構連接於二個相鄰的此些第一感測電極之間，每一橋接結構具有二絕緣塊及一連接線，二絕緣塊分別設於二個相鄰的此些第一感測電極上，該連接線橫跨二絕緣塊以電性連接於二個相鄰的此些第二感測電極。

其中，此些第一感測電極與此些第二感測電極之間更設有一接地線，能夠避免訊號干擾的問題。

以上所述僅能用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

本發明乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，研發出一種觸控面板，能夠突破現有窄邊框設計的瓶頸。以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明，也就是說，在本發明的實施方式中，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參閱第2圖，為本發明之觸控面板的底視圖。觸控面板包括一觸控感測層20、一周邊線路區22以及一接合區24。觸控面板更包括一基板26，例如硬質基板的材料可以為玻璃、強化玻璃、藍寶石玻璃、陶瓷或其他合適材料，可撓式基板的材料可以選自聚醚碸(PES) 、聚萘二甲酸乙醇酯（PEN）、聚乙烯（PE）、聚醯亞胺（PI）、聚氯乙烯（PVC）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）等，此可視實際的設計需求做適當的變化，故本發明不以此為限。觸控感測層20、周邊線路區22及接合區24係位於基板26上。基板26更具有一遮光層28，周邊線路區22及接合區24係位於遮光層28與基板26之間，觸控感測層20係為遮光層28所曝露出的區域；換言之，遮光層28可覆蓋在基板26的四周，周邊線路區22及接合區24可為遮光層28所在的環形區域，而觸控感測層20可為被遮光層28環繞及暴露的矩形區域。本實施例的遮光層28須具備足夠的遮光性(即OD , Optical Density ，值 3.0以上)，遮光層28的材質可以是光阻、油墨、類鑽碳、陶瓷或上述材料的組合，在此，本發明不限定遮光層28的材質及外形，其皆可視實際的設計需求做適當的變化。

其中，觸控感測層20是由透明導電物質所構成，其材質可以是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物或上述至少二者之堆疊層，但本發明不以此為限。觸控感測層20具有相互絕緣設置的複數第一軸向感測電極單元30及複數第二軸向感測電極單元32；此些第一軸向感測電極單元30可沿著X軸方向延伸的感測電極串列，此些第二軸向感測電極單元32可沿著Y軸方向延伸的感測電極串列。其中，每一第一軸向感測電極單元30具有複數個第一感測電極302，每一第二軸向感測電極單元32具有複數個第二感測電極322，此第一感測電極302係作為觸控驅動電極（Tx），此第二感測電極322係作為觸控感應電極（Rx），而此些第一感測電極302與此些第二感測電極322係為互相絕緣間隔設置。觸控感測層20更包含複數個橋接結構34，每一橋接結構34連接於二個相鄰的些第一感測電極302之間，每一橋接結構34具有二絕緣塊342及一連接線344，二絕緣塊342分別設於二個相鄰的此些第一感測電極302上，連接線344橫跨二絕緣塊342以電性連接於二個相鄰的此些第二感測電極302。其中，橋接結構34中的此些連接線344均為導電材料，其可為透明導電材料，例如氧化銦錫（ITO）和氧化鋁鋅（AZO）中的一種或一種以上；又或者此些連接線344的材料是金屬，可選自鋁、銀、金、鎢、鋅、銅、銦、錳、鉬、鎳、鈀、鉑、鈦、鉻、鈷和釹中的至少一種，但本發明不以此為限。當驅動電路向此些第一感測電極302輸入一驅動訊號時，各第二感測電極322上也會產生相對應的感應訊號。當有觸控發生時，觸控點會產生電極放電、電極間的介電常數變化等現象，從而導致該處的電容也產生變化，由此，當掃描到相應的第一感測電極302時，對應觸控點的第二感測電極322上的感應訊號也會變化，這樣可以確定觸控位置，實現觸控。

其中，此些第一感測電極302與此第二感測電極322之間更設有一接地線（圖中未示），係為了避免訊號干擾，此可視實際的設計需求做適當的變化，故本發明不以此為限。

接續，周邊線路區22包含複數條走線222，分別電性連接於此些第一軸向感測電極單元30的第一感測電極302。此些走線222之材料可為銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、銦(In)、錫(Sn)或鈦(Ti)。類似地，走線222的形成方法可由沈積製程預先形成一導電層於基板26上方，接著再根據所欲之線路佈局(layout)藉由微影技術(photolithography)圖案化導電層而得到此些走線222，但本發明不以此為限。接合區24包含交錯設置的複數第一導電接墊242及複數第二導電接墊244，此些第一導電接墊242電性連接於此些走線222，此些第二導電接墊244電性連接於此些第二軸向感測電極單元32的第二感測電極322。

由於目前的觸控產品在感測單元最外圍都需要佈置接地線，以針對靜電放電(Electrostatic Discharge，ESD)或是線路干擾等問題進行保護，達到降噪的目的。但是接地線只有佈置在走線的部分範圍，並未完全包覆，因此對於靜電放電(Electrostatic Discharge，ESD)或是線路干擾等問題並無法得到有效的改善；因此，本發明的觸控面板設計上做了突破性的改良，就是周邊線路區22更包含一接地線36，接合區24更包含一第三導電接墊246，接地線36係將觸控感測層20、此些走線222、此些第一導電接墊242以及此些第二導電接墊244環設於內後，再電性連接至第三導電接墊246，藉以包覆整個走線範圍，以達到良好的抗靜電效果。

為了進一步說明本發明可解決現有窄邊框的技術瓶頸，請參閱第3圖，為本發明之接合區的實施例示意圖。本發明在接合區24的第三導電接墊246係位於複數第一導電接墊與複數第二導電接墊交錯設置區域，且呈現X軸方向排列交錯設置，而第三導電接墊246位於該排列交錯設置的中間位置。舉例來說，以第三導電接墊246為中心點位置，位於第三導電接墊246左邊的複數第一導電接墊TX1、TX2、TX3與複數第二導電接墊RX1、RX2的交錯位置係呈現為TX1、RX1、TX2、RX2、TX3的排列方式；而位於第三導電接墊246右邊的複數第一導電接墊TX4、TX5、TX6與複數第二導電接墊RX3、RX4的交錯位置係呈現為TX4、RX3、TX5、RX4、TX6的排列方式。其中，係電性連接於走線，及複數第二導電接墊是交錯設置，舉例來說，複數第一導電接墊TX1、TX2、TX3是分別對應電性連接於複數條走線R1、R2、R3至此些第一感測電極，其作為觸控驅動電極（Tx），而RX1、RX2無須設計走線，透過電性接合方式直接與第二感測電極322，其作為觸控感應電極（Rx）導通；同理，複數第一導電接墊TX4、TX5、TX6是分別對應電性連接於右邊的複數條走線R3、R4、R5至右邊的此些第一感測電極，其作為觸控驅動電極（Tx），而RX1、RX2無須設計走線，透過電性接合方式直接與第二感測電極322，其作為觸控感應電極（Rx）導通。由此可知，本發明針對結合區進行窄邊化的設計手段確實能夠讓設計彈性且節省佈線設計空間，更可使3D佈線技術於薄膜（Film）製程上更容易實現。

其中，複數第一導電接墊與複數第二導電接墊的交錯排列方式可以是多樣式，例如第一導電接墊為Tx，第二導電接墊為Rx，除了上述以Tx、Rx、Tx、Rx、Tx的交錯排列方式之外，也可以是Tx、Rx、Rx、Tx、Rx、Rx、Tx，或者是Tx、Rx、Rx、Tx、Rx、Tx、Rx、Rx、Tx等各種實施態樣，相鄰兩個Rx間必有至少一個Tx線路。因此，只要是複數第一導電接墊與複數第二導電接墊是利用交錯排列設置方式，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

再如第4A圖所示，為第2圖沿A-A’之剖面線於接合前示意圖。觸控面板更包括一層或多層有機或無機透明的絕緣層38覆蓋在該觸控感測層20、此些走線222及一接地線36上，絕緣層38的總厚度係小於10um。此些第一導電接墊、此些第二導電接墊及位於接合區之一第三導電接墊與一柔性電路板之間係利用一異方性導電膜40接合導電，異方性導電膜40中具有複數個導電金球402。接地線36位於接合區與一感測電路（圖中未示）之間，且接地線36與感測電路（sensor OD）之間的距離（h）小於或等於150um，藉由接地線完整包覆所有走線，能夠達到良好的抗靜電效果。再如第4B圖所示，為第2圖沿A-A’之剖面線於接合後示意圖。柔性電路板42係透過異方性導電膜40接合至此些第一導電接墊、此些第二導電接墊予以電性導通，特別注意的是，每一導電金球402的直徑係大於絕緣層38的總厚度（y），才能垂直接合電性導通。

綜上所述，習知的接合區因為X軸方向多個感測單元與Y軸方向多個感測單元的走線是群聚在一區域後，再統一連接至引腳導電接墊，此方式佔據了觸控產品很大的邊緣空間；再者，接地線僅保護走線，但接合區的導電接墊範圍並未有任何防護，抗靜電效果差。相較之下，本發明利用一接地線將周邊線路區、觸控感測層及接合區環設於內後，再電性連接至接合區的導電接墊上，此設計讓接合區的導電接墊與感測電路（sensor OD）之間存有接地線，兩者間的距離小於或等於150um，藉由接地線完整包覆所有走線，能夠達到良好的抗靜電效果。更進一步而言，利用接合區製作觸控驅動電極與觸控感應電極交錯式的引腳導電接墊方式，且只有觸控驅動電極或觸控感應電極中的其中一個具有走線設計，不僅讓走線設計的總數量更為精簡化，更可大幅增加空間利用率，以達到極窄邊框之功效，極具市場競爭優勢。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

10:觸控感測區 12:週邊線路區 102:感測單元 104:感測單元 14:第一扇出線 16:第二扇出線 18:延伸電路區 20:觸控感測層 22:周邊線路區 222:走線 24:接合區 242:第一導電接墊 244:第二導電接墊 246:第三導電接墊 26:基板 28:遮光層 30:第一軸向感測電極單元 302:第一感測電極 32:第二軸向感測電極單元 322第二感測電極 34:橋接結構 342:絕緣塊 344:連接線 36:接地線 38:絕緣層 40:異方性導電膜 402:導電金球 42:柔性電路板

第1圖為先前技術之電容式觸控面板的底視圖。 第2圖為本發明之觸控面板的底視圖。 第3圖為本發明之接合區的實施例示意圖。 第4A圖為第2圖沿A-A’之剖面線於接合前示意圖。 第4B圖為第2圖沿A-A’之剖面線於接合後示意圖。

20:觸控感測層

22:周邊線路區

222:走線

24:接合區

242:第一導電接墊

244:第二導電接墊

246:第三導電接墊

26:基板

28:遮光層

30:第一軸向感測電極單元

302:第一感測電極

32:第二軸向感測電極單元

322:第二感測電極

34:橋接結構

342:絕緣塊

344:連接線

36:接地線

Claims (10)

1. 一種觸控面板，包括： 一觸控感測層，具有相互絕緣設置的複數第一軸向感測電極單元及複數第二軸向感測電極單元； 一周邊線路區，包含複數條走線，分別電性連接於該些第一軸向感測電極單元；以及 一接合區，包含交錯設置的複數第一導電接墊及複數第二導電接墊，該些第一導電接墊電性連接於該些走線，該些第二導電接墊電性連接於該些第二軸向感測電極單元。
2. 如請求項1所述之觸控面板，其中該周邊線路區更包含一接地線，該接合區更包含一第三導電接墊，該接地線係將該觸控感測層、該些走線、該些第一導電接墊以及該些第二導電接墊環設於內後，再電性連接至該第三導電接墊。
3. 如請求項2所述之觸控面板，其中該接地線位於該接合區與一感測電路之間，且該接地線與該感測電路之間的距離小於或等於150um。
4. 如請求項1所述之觸控面板，其中該些第一導電接墊、該些第二導電接墊及位於該接合區之一第三導電接墊與一柔性電路板之間係利用一異方性導電膜接導電，該異方性導電膜中具有複數個導電金球。
5. 如請求項4所述之觸控面板，更包括一層或多層有機或無機透明的絕緣層覆蓋在該觸控感測層、該些走線及一接地線上，該絕緣層的總厚度係小於10um，每一該導電金球的直徑係大於該絕緣層的總厚度。
6. 如請求項1所述之觸控面板，更包括一基板，該觸控感測層、該周邊線路區及該接合區係位於該基板上。
7. 如請求項6所述之觸控面板，其中該基板更具有一遮光層，該周邊線路區及該接合區係位於該遮光層與該基板之間，該觸控感測層係為該遮光層所曝露出的區域。
8. 如請求項1所述之觸控面板，其中該些第一軸向感測電極單元與該些第二軸向感測電極單元相交，每一該第一軸向感測電極單元具有複數個第一感測電極，每一該第二軸向感測電極單元具有複數個第二感測電極，該些第一感測電極與該些第二感測電極係為互相絕緣間隔設置。
9. 如請求項8所述之觸控面板，其中該觸控感測層更包含複數個橋接結構，每一該橋接結構連接於二個相鄰的該些第一感測電極之間，每一該橋接結構具有二絕緣塊及一連接線，該二絕緣塊分別設於二個相鄰的該些第一感測電極上，該連接線橫跨該二絕緣塊以電性連接於二個相鄰的該些第二感測電極。
10. 如請求項8所述之觸控面板，其中該些第一感測電極與該些第二感測電極之間更設有一接地線。

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