TWI434635B - 觸控面板及包含其之組合件 - Google Patents

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Description

觸控面板及包含其之組合件
本發明主張關於2010年09月27日所申請的南韓專利案號10-2010-0093398的優先權，並在此以引用的方式併入本文中，以作為參考。
本發明實施例係有關一種觸控面板及包含其之組合件。更具體來說，係有關一種可以防止導線在與一印刷電路板(printed circuit board，PCB)電性連接的過程中發生破裂(crack)的觸控面板，以及包含該觸控面板之組合件。
一觸控螢幕或一觸控面板係為一種可以在其顯示區域偵測觸碰位置之顯示裝置，其觸碰通常是以人手或一觸控筆(stylus)來進行之。這使得該顯示裝置能夠被當作一種輸入裝置來使用，並可對包括該顯示裝置之電子裝置進行全面的控制。
就技術面而言，常見的觸控螢幕包括電阻式、電容式、表面聲波(surface acoustic wave，SAW)、電磁(electromagnetic)、向量作用力(vector force)、以及光學觸控模式。在這些類型的觸控螢幕中，因為電容式的觸控螢幕能夠採用透明電極與人體之間的靜電組合所產生之電容差異，進而以產生的感應電流(induced current)來偵測接觸位置之座標；所以，它的應用範圍日漸廣泛。
也就是說，電容式的觸控螢幕包括有一電極形成於其上之一基板。在電容式的觸控面板中，當例如一手指接觸和接近該觸控面板時，在電極與手指間的電容變化會被偵測，進而能夠偵測到輸入座標。
因為電容式的觸控螢幕是非接觸型(non-contact type)，不像其他電阻式的觸控螢幕，它的上障蔽層(upper barrier layer)是可變的，所以它具有高耐久性(durability)和絕佳的環境及機械可靠性。
一般來說，一觸控螢幕是使用一觸控面板來製造，該面板係包括有一觸控區域之一基板以及一電線連接於該觸控區域。此時，該電線係由一印刷電路板與一異向性導電膜(anisotropic conductive film，ACF)電性連接，其中，因裝設時對電線所造成之過大壓力(excessive pressure)，產生了U型裂痕(U-type cracks)，進而阻止了電子信號傳導至該觸控區域。
本發明之目的係在於解決上述之問題與缺點，並提供一種可以防止導線在與一印刷電路板電性連接的過程中發生破裂的觸控面板，以及包含該觸控面板之組合件。
本發明所欲解決之技術問題並不限於上列所述者，且任何其他尚未提及之技術問題對於熟悉此項技術者而言，是顯而易見的。
本發明之一目的係在於完全或部分解決上述至少一或多個問題及/或缺點，並提供至少下述其一之優點。為完全或部分地達到此目的，並根據本發明之意旨，如實施例與說明所述，在本發明之一方面，提供一種觸控面板，其係包括：一基板；一透明電極層，形成於該基板之上，並由一觸控區域來界定；複數個導線，與該透明電極層電性連接；以及一絕緣膜，堆疊於該透明電極層之一上表面上，其中在該絕緣膜之下各導線係與一導電線路電性連接，且該導電線路係延伸至該絕緣膜之一外側，並暴露於此處。
較佳地，該導電線路之一端係與該導線之一端彼此交疊並電性連接於該絕緣膜之內，並且該導電線路之一端直接接觸該些導線以及該基板。
較佳地，該導電線路之一被曝露的部份直接連接該基板。
較佳地，該導電線路之該被曝露的部份之長度係大於在該絕緣膜下之該導電線路之長度。
較佳地，該導電線路係為一固化金屬膠(cured metal paste)。
較佳地，該導電線路之寬度係大於該導線之寬度。
較佳地，該絕緣膜係包覆著(cover)該透明電極層以及該導線。
較佳地，該導電線路係為一金屬膠，其中混合有聚合樹脂(polymeric resin)及金屬粒子。
較佳地，該金屬粒子係為下述其中任一者或多者：金(gold)、銀(silver)、銅(copper)、鉑(platinum)、鈀(palladium)、銠(rhodium)、釕(ruthenium)、鎳(nickel)、和鋁(aluminum)、或上述兩者以上所構成之合金。
較佳地，該基板係一PI膜(Polyimide film，聚醯亞胺膜)基板、一PET膜(polyethylene terephthalate film，聚對苯二甲酸乙二酯膜)基板、一PC膜(Polycarbonate film，聚碳酸酯膜)基板、及一玻璃基板其中一者。
根據本發明之另一方面，提供一種觸控螢幕組合件，其係包括：一觸控面板包含一透明電極層形成於一基板之上、複數條導線藉由與該透明電極層電性連接來延伸、一絕緣膜包覆(cover)該透明電極層和該些導線、以及一印刷電路板，其係具有一墊片(pad)對應於該觸控面板之導線。
較佳地，各導線係與導電線路直接連接，且導電線路係與該印刷電路板之墊片直接連接，其中在該絕緣層之下該導電線路與該導線電性連接。
較佳地，該導電線路係延伸至該絕緣膜之一內側，以與該導線之一端彼此交疊並電性連接。該導電線路並延伸至該絕緣膜之 一外側，以與該印刷電路板之墊片電性連接。
較佳地，導線係延伸至該絕緣膜之一外側，且延伸至該絕緣膜之外側之導線係由導電線路堆疊。
較佳地，該導電線路係為一固化金屬膠。
較佳地，該印刷電路板之墊片的長度係小於該導電線路的長度。
較佳地，該觸控面板係有一上層板(upper plate)以及一下層板(bottom plate)，該上層板與該下層板各具有一觸控區域，其中該上層板與該下層板各包含該複數條導線與該複數條導電線路。
較佳地，在絕緣層下，該導電線路之一端設置於該導線之一端。
較佳地，該墊片設置在該導電線路之一被曝露的部份之上，且與沒有交疊部份的導線電性連接。
較佳地，該導電線路之該一端直接接觸該導線以及該基板。
較佳地，該導電線路之該被曝露的部份直接接觸該基板。
較佳地，該導電線路之寬度係大於該導線之寬度。
較佳地，該印刷電路板與該導電線路係由一異向性導電膠來電性連接。
較佳地，該導電線路係為一金屬膠，其中混合有聚合樹脂及 金屬粒子。
較佳地，該金屬粒子係為下述其中任一者或多者：金(gold)、銀(silver)、銅(copper)、鉑(platinum)、鈀(palladium)、銠(rhodium)、釕(ruthenium)、鎳(nickel)、鋁(aluminum)、或上述兩者以上所構成之合金。
較佳地，該透明電極層係由一觸控區域界定。
較佳地，該基板係一PI膜基板、一PET膜基板、一PC膜基板、及一玻璃基板其中一者。
根據本發明，該觸控面板及包含其之組合件係具有下述功效優點：提升圖案之整合度(degree of integration)，以及改善一印刷電路板與一導線間之電性可靠度(electrical reliability)。
本發明實施例之詳細說明係請配合參考以下所附圖示。
《最佳模式》
下述揭示之說明並不用以限制本發明。因此，對於下述揭示的各種變化及修改，以及相關技藝的技術與知識，均在本發明之範疇內。在此所述之本發明實施例更進一步欲說明實踐本發明之模式，並使熟習此項技術者能夠由此而應用之，或其他實施例，及本發明之使用或應用所需之各種變化及修改。
在以下，參考所附圖示圖1至圖7，將詳細說明本發明之實施例，相同參考的數字將會指定到圖示解說中的相同元件。在仔細審查理解下述之圖示與說明後，本發明之實施例所揭示之其他功能及優點，對於熟習此項技術者而言，將是或會變得是顯而易見的。所有如此之功能及優點均應被包括於本發明實施例之範疇內，且受所附圖示之保護。又，圖示僅用以描述特定實施例而非限制本發明不同實施例執行之環境、結構、或程序。據此，本發明之方面應包括所有落在本發明之範疇與新穎性概念內的各種變化及修改。
應理解的是，在本發明詳細敘述中所使用「包括」一詞的程度，係指定說明之功能、區域、總數、步驟、操作、元件、及/或組成部分，但並不排除其他或額外的功能、區域、總數、步驟、操作、元件、組成部分、及/或其群組。也就是說，「包括」、「具有」、「有」等等詞語可被使用於本發明詳細敘述及/或申請專利範圍中，以表示不完全包括(non-exhaustive inclusion)之情況，類似於「包含」一詞於申請專利時作為一過渡名詞的方式。
另外，「範例」(exemplary)意指一實例，而非一最佳模式。亦應理解，此處所描述之功能、層、及/或元件係以特定尺寸及/或相對方向來描繪，以求清晰與便利理解，且其實際之尺寸及/或方向可與圖示中所繪不同。亦即，在圖示中，為求清晰和便利， 層、區域、及/或其他組成元件的尺寸及相對大小可能被誇大或縮小。相同參考的數字將會指定到圖示解說中的相同元件，重複解說的部分將予省略。
應理解的是，在本發明詳細敘述與申請專利範圍中，除非內文有清楚指出其數目，否則單數形式詞「一」、「一種」、「該」係包括複數指稱。因此，例如，「一元件表面」係包括指稱一表面或多個表面。
應理解的是，當提及一元件或一層是在另一元件或層「之上」、或是與另一元件或層「連接」或「耦接」時，則其可以是直接地在另一元件或層，或中介元件或層「之上」、或是直接地與另一元件或層，或中介元件或層「連接」或「耦接」。相反地，當提及一元件或一層是直接地在另一元件或層「之上」、或是直接地與另一元件或層「連接」或「耦接」時，則其是直接地在另一元件或層「之上」、或是直接地與另一元件或層「連接」或「耦接」，而不存在中介元件或層。相同參考的數字將會指定到圖示解說中的相同元件。在下文中，用語「及/或」係包括了一個或多個相關元件之任何且所有組合。
在下文中，將配合圖示詳細說明本發明。
圖1係根據本發明一實施例，繪示有一組合件之立體圖，其中一觸控面板係與一印刷電路板電性連接。圖2係根據本發明一 實施例，繪示有觸控面板之一導線以及一導電線路的連接狀態之平面圖。圖3係根據本發明一實施例，顯示有一導電線路與一導線電性連接之狀態的照片。
根據本發明一實施例，一觸控面板10係包括：一基板100；一透明電極層200，形成於基板100之上，並被定義為一觸控區域；複數條導線210，與透明電極層200之一外側電性連接；以及一絕緣膜300，堆疊於透明電極層200之上。基板100可使用任何透明材料；更精確來說，基板100可使用一PI(Polymide)膜基板、一PET(Polyethylene terephthalate)膜基板、一PC(Polycarbonate)膜基板、及一玻璃基板其中任一者。
透明電極層200係形成於基板100之上，以界定一觸控區域。雖然未圖示，但透明電極層可為複數地形成於基板100之中心，各透明電極層彼此不相連，且延伸至一預設方向。
透明電極層200可裝配有例如一ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)膜、一IZO(Indium Zinc Oxide，氧化銦鋅)膜、或一IZIO膜。又，使用一透明電極之一位置感測方法(position sensing method)與透明電極層200之配置係同於一常見之觸控面板所使用者，故在此不多加贅述。
透明電極層200之一外側係由複數條導線210所連接。該些導線210係與透明電極層200電性連接，並被配置於基板100之 一周緣，以與一印刷電路板電性連接。
使用一金屬來形成導線210為薄導線是有利的，其形成係可使用例如沉積(deposition)、濺鍍(sputtering)、或網版印刷方法(screen printing process)等來進行。並且，就算有複數條導線形成，其空間的限制依然相對較小。
絕緣膜300之大小可為足夠包覆透明電極層200與導線210者。據此，絕緣膜300之包覆可防止導線氧化或生鏽。
當一光學透明膠(Optical Clear Adhesive，OCA)膜被用作絕緣膜300時，絕緣膜300在其透明度與黏著力方面是有利的。然而，絕緣膜之材料並不限制於此，且只要其絕緣性、透明度與黏著力均佳，任何的絕緣膜都可被使用於此。
參閱圖2，導線210係與絕緣膜300中的導電線路220電性連接，且導電線路220係延伸至絕緣膜300之外側並暴露於此；詳細的說明將配合圖3來敘述之。
導線210係被絕緣膜300包覆，且導電線路220之一遠端係被插入絕緣膜300，以交疊並電性連接導線210之一遠端。此時，導電線路220之寬度可為20μm至40μm，寬於導線210之寬度，以能夠穩定地與導線210或一印刷電路板20電性連接。
導電線路220可由一固化金屬膠形成，其中混合有聚合樹脂及金屬粒子。金屬粒子混合之聚合樹脂可選自由熱固性樹脂 (thermosetting resin)，其係以熱或紫外光來固化者。而金屬粒子可為下述其中任一者或多者：金(gold)、銀(silver)、銅(copper)、鉑(platinum)、鈀(palladium)、銠(rhodium)、釕(ruthenium)、鎳(nickel)、和鋁(aluminum)、或上述兩者以上所構成之合金。
雖然未圖示，但導線210可延伸至絕緣膜300之外側，並暴露於此，且導電線路220可沿著導線210之延伸方向堆疊。
圖4係根據本發明一實施例，繪示有具有一上基板與下基板的一觸控面板，其一改良結構立體圖。
根據本發明一實施例，一觸控面板之結構可適用於任何模式，而無需考慮其為電阻式或電容式的觸控面板。舉例而言，在為一電容式的觸控面板之情況下，其形成有複數個基板100，一電極層分別形成於一上基板110以及一下基板120之上，如圖4所示；導線210之一遠端係形成有導電線路220、230，以被定位於基板100之一遠端。此時，上基板110與下基板120之上表面係分別形成有絕緣膜300。
此時，考慮到與印刷電路板20之電性連接，基板100之一遠端的兩個角可形成有截除單元111(cut-out units)，且上部導電線路220可被配置於一中心柄(center lug)112之上，且下基板120可與下部導電線路230形成於中心柄之周緣。或者是，上導電 線路220可配置在上基板11遠端的兩側，而下導電線路230可配置在該遠端的中心。很明顯的，透明電極層的排列可經修改以配合結構。
在下文中，將詳細說明一種觸控螢幕組合件結構，其中觸控面板與印刷電路板係由一異向性導電膠來電性連接。
《實施方式》
圖5係繪示沿圖1中A-A’線之剖面圖。圖6係繪示沿圖5中B-B’線之剖面圖。
根據本發明一實施例，一種組合件係包括：一透明電極層200形成於一基板100之上；複數條導線210藉由與透明電極層200電性連接來延伸；一觸控面板包含有一絕緣膜300包覆透明電極層200和導線210；以及一印刷電路板20，其係具有一墊片21對應於該觸控面板之導線。
該觸控面板與上文說明中所提及者為相同，導線210係與導電線路220電性連接，墊片21係與導電線路220電性連接。此時，墊片21與導電線路220係由一異向性導電膠30來電性連接。
預設之熱與壓力係被提供來熔融異向性導電膠30之聚合樹脂，進而造成導電球(conductive balls)(未圖示)被包含在異向性導電膠30之中，以機械性地、實體地與墊片21和導電線路220耦接。
然而，因為配置有固化金屬膠，導電線路220並不會產生破裂。因此，與導電線路220之一遠端電性連接的導線210可穩固地與墊片21電性連接。
與印刷電路板電性連接所需之壓力造成導線上的破裂，並進一步導致一電性間斷(electrical disconnection)；本發明實施例之優點在於可排除這種情況。
圖7係根據本發明一實施例，繪示有一觸控面板之修正實例。
根據本發明另一實施例，一組合件可以下述方式來構成：觸控面板之一導線210係被暴露於一絕緣膜300之外側，該絕緣膜300上形成有一導電線路220。此時，導電線路220之一水平寬度，係以一預設長度d1大於印刷電路板20之一水平寬度。因此，就算對應於墊片21之導線210產生了破裂使電傳導失效，未對應於墊片21之導線210之一部分(d1)並不會產生破裂，故可以使導電線路220和墊片21穩固地電性連接。
在此處，將詳細說明一種組合件之製造方法。
根據本發明一實施例，一種組合件之製造方法大致可以分為一觸控面板製造步驟以及一印刷電路板裝設步驟。
觸控面板：透明電極層200形成於基板100之上，並被圖案化(patterned)以形成一觸控區域。然後，與透明電極層200電性連接之導線210由沉積或濺鍍方法形成。
導線210之遠端與導電線路220之銀膠(silver paste)被均勻地壓合(laminated)至寬於導線210之寬度的一厚度，然後被固化。此時，銀膠之樹脂可為固化樹脂，因在連接過程中與印刷電路板沒有再融合(re-fusion)，而能取代導線210的功能。
然後，大小為足夠包覆透明電極層200與導線210之絕緣膜300係被製造並壓合。此時，若觸控面板係包括複數個基板100，則上述之觸控面板製造過程可以複數次來進行之。
在印刷電路板之裝設步驟中，該些導電線路220與印刷電路板20之複數個墊片21係為相反的配置，且異向性導電膠30係被提供於兩者之間。
相繼地，一預設之熱/壓力係被提供，來縮小印刷電路板20與觸控面板之間的一空隙。異向性導電膠30係由加熱/加壓程序被熔融，且散佈於其中之導電粒子因機械性地、實際地耦接，被限制在導電線路220與墊片21之間，且彼此電性連接。此時，異向性導電膠30可進一步包含有散熱粒子(heat radiating particle)，以輕易地將電流動產生之熱能散出。
上述關於本發明之說明係被提供以使熟悉此項技術者能夠製造或使用本發明。關於本發明之各種修改與變化對於熟悉此項技術者而言是顯而易見的，且本發明可被應用於各種其他修改及實施例，而沒有悖離本發明原理的精神及範疇內。因此，本發明使 用許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，其並非用以限制本發明，而是能夠對本發明所揭示之原理及新穎功能之範疇作出最寬之主張。
《產業利用性》
本發明係具有產業利用性，其係提升圖案之整合度，以及改善一印刷電路板與一導線間之電可靠度。
10‧‧‧觸控面板
20‧‧‧印刷電路板
21‧‧‧墊片
30‧‧‧異向性導電膠
100‧‧‧基板
110‧‧‧上基板
111‧‧‧截除單元
112‧‧‧中心柄
120‧‧‧下基板
200‧‧‧透明電極層
210‧‧‧導線
220‧‧‧導電線路
300‧‧‧絕緣膜
d1‧‧‧長度
圖1係根據本發明一實施例，繪示有一組合件之立體圖，其中一觸控面板係與一印刷電路板電性連接；圖2係根據本發明一實施例，繪示有觸控面板之一導線以及一導電線路的連接狀態之平面圖；圖3係根據本發明一實施例，繪示有一導電線路與一導線電性連接之狀態的照片；圖4係根據本發明一實施例，繪示有具有一上基板與下基板的一觸控面板，其一改良結構立體圖；圖5係繪示沿圖1中A-A’線之剖面圖；圖6係繪示沿圖5中B-B’線之剖面圖；以及圖7係根據本發明一實施例，繪示有一觸控面板之修正實例。
10．．．觸控面板
20．．．印刷電路板
100．．．基板
200．．．透明電極層
210．．．導線
220．．．導電線路
300．．．絕緣膜

Claims (20)

  1. 一種觸控面板包括：一基板；一透明電極層，於該基板之上；複數條導線，與該透明電極層電性連接；一絕緣膜，於該透明電極層之上；以及複數條導電線路，其中至少一者與該複數條導線其中至少一者電性連接在該絕緣膜之下，並且延伸至該絕緣層之外部且自此曝露。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該導電線路之一端係與在該絕緣膜之下的該導線之一端彼此交疊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該導電線路包括一固化金屬膠。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該導電線路之寬度係大於該導線之寬度。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中該金屬膠包括聚合樹脂及金屬粒子。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板，其中該金屬粒子包括下述其中任一者或多者：金(gold)、銀(silver)、銅(copper)、鉑(platinum)、鈀(palladium)、銠(rhodium)、釕 (ruthenium)、鎳(nickel)、和鋁(aluminum)、或上述兩者以上所構成之合金。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中該導電線路之該一端直接接觸該些導線以及該基板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該導電線路之一被曝露的部份直接接觸該基板。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該導電線路之該被曝露的部份之長度係大於在該絕緣膜下之該導電線路之長度。
  10. 一種觸控面板組合件包括：一觸控面板，包含：一基板；一透明電極層，於該基板之上，複數條導線，與該透明電極層電性連接，一絕緣膜，在該透明電極層之上；以及複數條導電線路，其中至少一者與該複數條導線其中至少一者電性連接在該絕緣膜之下，並且延伸至該絕緣層之外部且自此曝露；以及一印刷電路板，其係具有複數個墊片(pad)，其中至少一者與該觸控面板之該複數條導條其中至少一者電性連接。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板組合件，其中該導線係與該導電線路直接連接，且該導電線路係與該墊片直接連接。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板組合件，其中該導電線路包括一固化金屬膠。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板組合件，其中該觸控面板包括一上層板以及一下層板，且該上層板與該下層板各包含該複數條導線與該複數條導電線路。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板組合件，其中該金屬膠包括聚合樹脂及金屬粒子。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板組合件，其中該金屬粒子包括下述其中任一者或多者：金(gold)、銀(silver)、銅(copper)、鉑(platinum)、鈀(palladium)、銠(rhodium)、釕(ruthenium)、鎳(nickel)、和鋁(aluminum)、或上述兩者以上所構成之合金。
  16. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板組合件，其中該導電線路之一端設置於在該絕緣層之下之該導線之一端。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控面板組合件，其中該墊片設置在該導電線路之一被曝露的部份之上，且與沒有交疊部份之該導線電性連接。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之觸控面板組合件，其中該導電線路之該一端直接接觸該導線以及該基板。
  19. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板組合件，其中該導電線路之該被曝露的部份直接接觸該基板。
  20. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板組合件，其中該導電線路之寬度係大於該導線之寬度。
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