TWI453635B - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本揭示內容是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種觸控面板上的靜電放電防護機制。

觸控顯示裝置具有操作方便、反應速度快及節省空間的優點，能提供使用者更直覺與便利的操控方式，因而成為重要的輸入介面，而廣泛地用於各式的消費性電子產品中，例如電子書、個人數位助理、智慧型行動通訊裝置、筆記型電腦及銷售管理系統等電子產品。

一般來說，觸控面板藉由將透明的觸控感測模組貼合於顯示面板上，以同時實現觸控及顯示功能。隨著上述觸控硬體及其感測精度的快速發展，新穎的觸控輸入介面也逐漸受到大家關注，逐漸取代傳統的鍵盤、滑鼠等輸入裝置。

現今觸控面板在3C產品應用上已成為市場潮流，目前習知的觸控面板經常具有複數個感測墊(Sensor Pad)，感測墊通常以垂直軸向或水平軸向串接，舉例來說，彼此之間利用金屬線作為橋接器(bridge)在X軸方向(水平軸向)或Y軸(垂直軸向)方向上傳遞訊號，藉此形成X軸或Y軸方向的感測串列(sensor trace)。

一般觸控面板上常見的問題是靜電放電(Electrostatic Discharge,ESD)所產生的電路破壞或訊號異常，尤其是位於相異感測墊之間訊號交越處上的橋接器元件，更是容易受到靜電放電影響。

當觸控面板上發生異常放電電流時，容易在橋接器附近累積電位差，且橋接器元件外型狹長較無法抗高電壓或耐受高電流通過，因此，容易在橋接器上或臨近區域便很可能發生靜電破壞，造成X軸或Y軸方向上感測串列的訊號斷路或短路，而使觸控模組功能異常。

為解決上述問題，本揭示文件所提出的一種觸控面板，利用在觸控墊之間的間隙設置浮接的假性元件(dummy component)，當發生靜電放電現象時，便可將靜電放電電流導引到間隙中的假性元件，避免靜電破壞觸控墊之間傳遞訊號的功能。如此一來，可增加觸控面板及其觸控墊的抗靜電能力，且本發明的實施方法不需要過多額外的製程或光罩，可確保製作工時與光罩成本不變。

本揭示內容之一態樣是在提供一種觸控面板，其包含一基板、複數個感測墊、複數個假性元件以及複數個靜電放電元件。感測墊設置於該基板上，該等感測墊間隔排列並於彼此之間留有一絕緣間隙區域，每一感測墊包含側邊部分以及角落部分。假性元件分別設置於絕緣間隙區域中並分別鄰近感測墊之側邊部分。靜電放電元件係耦接於感測墊之側邊部分並跨越至假性元件之垂直對應位置。

根據本揭示內容之一實施例，觸控面板更包含複數個橋接器，每一該等橋接器跨越該絕緣間隙區域並用以電性連接該等感測墊中兩個相鄰近之感測墊，其中該等橋接器係耦接於該等感測墊之該角落部分。於此實施例中，該等橋接器用以沿一垂直方向或一水平方向將該等感測墊串接成複數個感測串列。

根據本揭示內容之一實施例，該等假性元件為浮接並處於空電位。

根據本揭示內容之一實施例，其中該等假性元件包含複數個導電線路，任兩個感測墊的該側邊部分之間皆設置有一條導電線路。

根據本揭示內容之一實施例，該等假性元件包含複數個矩形導電線段，任兩個感測墊的該側邊部分之間皆設置有多個矩形導電線段，該等矩形導電線段各自獨立並設置於該絕緣間隙區域中不同位置。

根據本揭示內容之一實施例，該等假性元件包含複數個三角形導電區塊，任兩個感測墊的該側邊部分之間皆設置有多個三角形導電區塊，該等三角形導電區塊各自獨立並設置於該絕緣間隙區域中不同位置。

根據本揭示內容之一實施例，該等靜電放電元件其中一個靜電放電元件耦接其中一個感測墊並跨越至鄰近的其中一個假性元件，該其中一個靜電放電元件包含主體部、連接部以及放電端。該主體部與其中一個感測墊之間間隔一絕緣層。連接部設置通過該絕緣層並用以電性連接該感測墊與該主體部。放電端與該主體部連接並往該假性元件延伸。於此實施例中，其中該放電端之形狀為一鈍角尖端。

根據本揭示內容之一實施例，其中該等感測墊分別大致為一菱形，該等感測墊以一菱格方式排列。

請參閱第1圖，其繪示根據本揭示文件之一實施例中一種觸控面板100的俯視示意圖。如第1圖所示，觸控面板100包含基板120以及分佈於基板120上不同位置的複數個感測墊(sensor pad)140。於實際應用中，感測墊140可分別為菱形，且多個感測墊140彼此獨立保持一定間距，以菱格方式排列於基板120上的不同位置。

此外，感測墊140可分別沿一垂直方向或一水平方向串接成複數個感測串列，如第1圖所示，感測墊140可沿水平方向串接成感測串列X1~X7，或是沿垂直方向串接成感測串列Y1~Y7。當使用者觸碰觸控面板100上的特定位置時，感應判斷電路(未繪示)便可根據X軸與Y軸上感測串列的感測狀態得知觸碰位置。

請一併參閱第2圖以及第3圖，第2圖繪示於第1圖中的觸控面板100上的局部放大示意圖，第3圖更進一步繪示第1圖中的觸控面板100上數個感測墊140的局部放大示意圖。

如第2圖所示，感測墊140設置於基板120上，該等感測墊140間隔排列並於彼此之間留有絕緣間隙區域Gp，其中，每一感測墊140的邊緣上又可分為四個角落的角落部分Cr以及四周側邊上的側邊部分Ed。

如第2圖所示，於此實施例中，觸控面板100更包含複數個橋接器160，橋接器160跨越感測墊140之間的絕緣間隙區域Gp並用以電性連接兩個相鄰近之感測墊140，其中橋接器160係耦接於感測墊140之角落部分Cr。須注意的是，於本揭示文件的圖式畫面上為方便說明，僅繪示垂直方向的橋接器160，用以將感測墊140沿垂直方向串接成感測串列(例如第2圖中的感測串列Y1~Y3)，實際應用中，水平方向上亦可有類似架構的橋接器，本揭示文件並不僅以第2圖所繪示為限。

實際應用中，橋接器160位於相異感測墊之間訊號交越處上是用來傳遞觸控感測訊號的重要元件，如第2圖所示，一般來說，橋接器160外型狹長較無法抗高電壓或耐受高電流通過，若發生靜電放電(Electrostatic Discharge,ESD)現象，容易在橋接器上或臨近區域便很可能發生靜電破壞，造成X軸或Y軸方向上感測串列的訊號斷路或短路，而使觸控模組功能異常。

於本揭示文件中，於感測墊140之間的絕緣間隙區域Gp中設置有複數個假性元件190，且假性元件190分別鄰近感測墊140之側邊部分Ed，也就是說，於一實施例中，假性元件190設置位置可避開橋接器160所在的角落部分Cr周圍。

如第3圖所示，假性元件190可分別為一直線形的導電線路，沿著絕緣間隙區域Gp設置，如圖所示，任兩個感測墊140的側邊部分Ed之間皆可設置有一條導電線路，其中，假性元件190可為浮接(floating)並處於一空電位。

此外，如第2圖與第3圖所示，感測墊140之側邊部分Ed上則設置有靜電放電元件180，靜電放電元件180係耦接於感測墊140之側邊部分Ed並跨越至假性元件190之垂直對應位置。

請一併參閱第4圖，其繪示第3圖中感測墊140之間的假性元件190沿剖面線A-A的剖面示意圖。請同時參照第3圖與第4圖，如圖所示，靜電放電元件180耦接其中一個感測墊140並跨越至鄰近的假性元件190，靜電放電元件180包含主體部182、連接部184以及放電端186。

主體部182與其中一個感測墊140之間間隔一絕緣層(如第4圖中的絕緣層ISO1)。連接部184設置通過絕緣層ISO1並用以電性連接感測墊140與主體部182。放電端186與主體部182連接並往假性元件190延伸，放電端186位於假性元件190的垂直對應位置(如上方或下方)，於此實施例中，放電端186位於假性元件190的下方。

於部份實施例中，其中放電端186之形狀可設計為一鈍角尖端，如第3圖所示，但本揭示內容並不以此為限。

如此一來，在每個相鄰感測墊140四周的絕緣間隙區域Gp間加入假性元件190，且將靜電放電元件180從感測墊140跨越至假性元件190上，假性元件190上電位為空電位。當靜電放電現象發生時，使感測墊140及其電性連通的靜電放電元件180與假性元件190之間形成電位差，藉此，可將靜電放電電流導引至假性元件190上，使靜電破壞不會發生在橋接器160上而影響傳遞訊號功能。

舉例來說，靜電放電電流過大而擊穿了靜電放電元件180與假性元件190之間的絕緣層ISO1，也只會造成靜電放電元件180與浮接的假性元件190間形成短路，不影響實際觸控面板的感測功能。

於上述實施例中，假性元件190可分別為一直線形的導電線路，沿著絕緣間隙區域Gp設置，但本揭示文件並不此為限。於上述實施例中，在兩觸控墊140之間設置單一直線型的假性元件190，若兩觸控墊140皆因為靜電放電現象而與同一假性元件190間形成短路，則可能因此使得兩觸控墊140短路進而影響觸控感測功能。

因此，本揭示文件中另揭露一種矩形導電線段形式的假性元件，請一併參閱第5圖，其繪示根據本揭示文件中之另一實施例中繪示數個感測墊140之間採用的假性元件192的局部放大示意圖。

如第5圖所示，於此實施例中，該等假性元件192包含複數個矩形導電線段，任兩個感測墊140的側邊部分Ed之間皆設置有多個矩形導電線段(假性元件192)，矩形導電線段各自獨立並設置於絕緣間隙區域Gp中不同位置。

第5圖之實施例中與先前實施例(如第1圖至第4圖)中最大不同之處，兩個感測墊140之間假性元件192為多個矩形導電線段(於第5圖中為三組線段)，實際應用中線段的數目可視製程技術或製造成本而定，並不限於三組。透過多段線段式設置的假性元件192，即便相鄰兩個感測墊140皆發生因靜電放電而與假性元件192短路，亦不會造成相鄰兩個感測墊140間接發生短路的情況。

此外，第5圖之實施例中，其他元件的功能、設置方式與相對關係(如感測墊140、靜電放電元件180等)大致與先前實施例相同，請參考第1圖至第4圖之實施例說明，在此不另贅述。

此外，本揭示文件中另揭露一種三角形導電區塊形式的假性元件，請一併參閱第6圖，其繪示根據本揭示文件中之另一實施例中繪示數個感測墊140之間採用的假性元件194的局部放大示意圖。

如第6圖所示，於此實施例中，該等假性元件194包含複數個三角形導電區塊，任兩個感測墊140的側邊部分Ed之間皆設置有多個三角形導電區塊(假性元件194)，三角形導電區塊各自獨立並設置於絕緣間隙區域Gp中不同位置。

第6圖之實施例中與先前實施例(如第1圖至第4圖)中最大不同之處，兩個感測墊140之間假性元件194為多個三角形導電區塊，透過多個獨立設置的三角形導電區塊，即便相鄰兩個感測墊140皆發生因靜電放電而與假性元件194短路，亦不會造成相鄰兩個感測墊140間接發生短路的情況。

此外，第6圖之實施例中，其他元件的功能、設置方式與相對關係(如感測墊140、靜電放電元件180等)大致與先前實施例相同，請參考第1圖至第4圖之實施例說明，在此不另贅述。

綜上所述，本揭示文件所提出的一種觸控面板，利用在觸控墊之間的間隙設置浮接的假性元件，當發生靜電放電現象時，便可將靜電放電電流導引到間隙中的假性元件，避免靜電破壞觸控墊之間傳遞訊號的功能。如此一來，可增加觸控面板及其觸控墊的抗靜電能力，且本發明的實施方法不需要過多額外的製程或光罩，可確保製作工時與光罩成本不變。

雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．觸控面板

120．．．基板

140．．．感測墊

160．．．橋接器

180．．．靜電放電元件

190．．．假性元件

192．．．假性元件

194．．．假性元件

182．．．主體部

184．．．連接部

186．．．放電端

Gp．．．絕緣間隙區域

Ed．．．側邊部分

Cr．．．角落部分

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖繪示根據本揭示文件之一實施例中一種觸控面板的俯視示意圖；

第2圖繪示於第1圖中的觸控面板上的局部放大示意圖；

第3圖更進一步繪示第1圖中的觸控面板上數個感測墊的局部放大示意圖；

第4圖繪示第3圖中感測墊之間的假性元件沿剖面線A-A的剖面示意圖；

第5圖繪示根據本揭示文件中之另一實施例中繪示數個感測墊之間採用的假性元件的局部放大示意圖；以及

第6圖繪示根據本揭示文件中之另一實施例中繪示數個感測墊之間採用的假性元件的局部放大示意圖。

140．．．感測墊

160．．．橋接器

180．．．靜電放電元件

192．．．假性元件

Gp．．．絕緣間隙區域

Ed．．．側邊部分

Cr．．．角落部分

Claims (9)

1. 一種觸控面板，包含：一基板；複數個感測墊，設置於該基板上，該等感測墊間隔排列並於彼此之間留有一絕緣間隙區域，每一該等感測墊包含一側邊部分以及一角落部分；複數個假性元件，該等假性元件分別設置於該絕緣間隙區域中並分別鄰近該等感測墊之該側邊部分，該等假性元件各自獨立並絕緣，且設置於該絕緣間隙區域中不同位置，且該等假性元件中的多個假性元件設置於任兩個感測墊的該側邊部分之間；以及複數個靜電放電元件，該等靜電放電元件係耦接於該等感測墊之該側邊部分並分別跨越至該等假性元件之垂直對應位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包含複數個橋接器，每一該等橋接器跨越該絕緣間隙區域並用以電性連接該等感測墊中兩個相鄰近之感測墊，其中該等橋接器係耦接於該等感測墊之該角落部分。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中該等橋接器用以沿一垂直方向或一水平方向將該等感測墊串接 成複數個感測串列。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該等假性元件為浮接並處於一空電位。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該等假性元件包含複數個矩形導電線段。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該等假性元件包含複數個三角形導電區塊。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該等靜電放電元件其中一個靜電放電元件耦接其中一個感測墊並跨越至鄰近的其中一個假性元件，該其中一個靜電放電元件包含：一主體部，該主體部與其中一個感測墊之間間隔一絕緣層；一連接部，該連接部設置通過該絕緣層並用以電性連接該感測墊與該主體部；以及一放電端，該放電端與該主體部連接並往該假性元件延伸。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控面板，其中該放電端之形狀為一鈍角尖端。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該等感測墊大致分別為一菱形，該等感測墊以一菱格方式排列。