TWI489118B - 觸控面板及觸控顯示面板的製造方法 - Google Patents

Description

觸控面板及觸控顯示面板的製造方法

本發明係關於一種觸控面板。

隨著電子產品設計的發展日漸趨向使用者導向，考量使用者操作便利性的情況下，應用觸控面板的產品已逐漸成為市場上的主流，例如智慧型手機或平板電腦，是故觸控面板已成為該等商品中重要且不可或缺之部分。然而，習知觸控面板在成品或半成品在靜電(Electro Static Discharge,ESD)測試時，往往伴隨難以避免的靜電擊傷(damage by static electricity)問題。一般而言，為了能提前判斷良率，在觸控感測單元形成後，便需要對觸控面板進行測試。觸控面板具有與觸控感測單元電性連接之測試線路，測試線路係從觸控面板延伸至母板上，以便在分割母板之前，先藉由測試線路對觸控感測單元進行訊號輸出入測試。

然而，對母板進行切割後，測試線路勢必自觸控面板之邊緣暴露出來，這將使得後續的靜電測試(Electro Static Discharge,ESD)或是產品組裝時，靜電會由上述暴露出來的 測試線路進入觸控面板，造成觸控面板中與測試線路電性連接的元件，例如軟性電路板、印刷電路板組件或觸控感測單元因靜電擊傷而報廢。

本發明之一技術態樣係提供一種觸控面板，具有特殊之靜電防護結構設計，使觸控面板成品於ESD測試或是觸控面板產品組裝使用時，靜電不致進入暴露出來的測試線路，而是通往其他的疏散路徑，以避免軟性電路板、印刷電路板組件或觸控感測單元因靜電擊傷而報廢的問題。

根據本發明一實施方式，一種觸控面板包含基板、觸控感測單元、連接墊、測試線路、靜電防護線路以及第一絕緣層。觸控感測單元配置於基板上。連接墊配置於基板上，並電性連接觸控感測單元。測試線路配置於基板上並與連接墊電性連接，且測試線路延伸至基板之邊緣。靜電防護線路配置於基板之該邊緣且電性連接至接地電位，其中測試線路在基板上的垂直投影，與靜電防護線路在基板上的垂直投影至少部分重疊。第一絕緣層配置於測試線路與靜電防護線路之間。

在本發明一或多個實施方式中，上述靜電防護線路位於基板與測試線路之間。

在本發明一或多個實施方式中，上述測試線路位於該基板與該靜電防護線路之間。

在本發明一或多個實施方式中，更包含接地墊、第二絕緣層以及靜電連接線路。接地墊配置於基板上。第二絕緣層覆蓋基板、觸控感測單元、測試線路、靜電防護線路與 第一絕緣層，且具有通孔暴露出接地墊，使得接地電位能夠透過第二絕緣層之通孔而電性連接至接地墊。靜電連接線路電性連接靜電防護線路與接地墊，第一絕緣層位於靜電連接線路與測試電路之間。

在本發明一或多個實施方式中，上述靜電連接線路包含線路部與插塞部。第一絕緣層位於靜電防護線路與線路部之間，第一絕緣層具有通孔，靜電連接線路之插塞部穿過第一絕緣層之通孔，而電性連接至靜電防護線路。

在本發明一或多個實施方式中，更包含外框、第二絕緣層、軟性電路板以及印刷電路板組件。外框電性連接靜電防護線路。第二絕緣層覆蓋基板、觸控感測單元、測試線路、靜電防護線路與第一絕緣層，第二絕緣層具有通孔暴露出連接墊。軟性電路板透過第二絕緣層之通孔，而電性連接至連接墊。印刷電路板組件電性連接至軟性電路板。

在本發明一或多個實施方式中，上述測試線路位於基板與靜電防護線路之間，觸控面板更包含外框、第二絕緣層以及導電膠。外框電性連接靜電防護線路。第二絕緣層覆蓋基板、觸控感測單元、測試線路與第一絕緣層，第二絕緣層具有通孔，第二絕緣層之通孔暴露出部分之靜電防護線路。導電膠填充於第二絕緣層之通孔中，以電性連接靜電防護線路與外框。

在本發明一或多個實施方式中，上述靜電防護線路位於基板與測試線路之間，觸控面板更包含外框、第二絕緣層以及導電膠。外框電性連接靜電防護線路。第二絕緣層覆蓋基板、觸控感測單元、測試線路與第一絕緣層，第二絕緣層具有通孔，第一絕緣層亦具有通孔，第一絕緣層之通孔與 第二絕緣層之通孔相互連通以暴露出一部分之靜電防護線路。導電膠填充於第一絕緣層之通孔與第二絕緣層之通孔中，以電性連接靜電防護線路與外框。

在本發明一或多個實施方式中，上述靜電防護線路的材質包含鈦、鉬、鉻、銥、鋁、銅、銀、金、氧化銦錫、氧化銦鋅或上述組合，其中靜電防護線路的電阻小於或等於測試線路的電阻。靜電防護線路與測試線路交錯，靜電防護線路的線寬為約150至2000微米。觸控面板更包含第二絕緣層覆蓋基板、觸控感測單元、測試線路、靜電防護線路與第一絕緣層，其中靜電防護線路之一側表面係被第一絕緣層或第二絕緣層暴露出來。

本發明之另一技術態樣係提出一種觸控顯示面板的製造方法，包含於母板上形成觸控感測單元、連接墊、測試線路以及靜電防護線路，其中連接墊電性連接觸控感測單元，測試線路與連接墊電性連接；藉由測試線路通入測試訊號以測試觸控感測單元；沿切割線切割母板、測試線路與靜電防護線路以形成觸控面板，其中測試線路與靜電防護線路均自觸控面板之側面暴露出來；藉由測試線路對觸控面板進行靜電測試；以及接合觸控面板與顯示面板。

100‧‧‧觸控面板

110‧‧‧基板

112‧‧‧邊緣

120‧‧‧觸控感測單元

130‧‧‧連接墊

140‧‧‧測試線路

150‧‧‧靜電防護線路

160‧‧‧第一絕緣層

191‧‧‧線路部

192‧‧‧插塞部

210‧‧‧外框

220‧‧‧軟性電路板

230‧‧‧印刷電路板組件

240‧‧‧黑色矩陣層

250‧‧‧第一金屬層

260‧‧‧接地電位

161‧‧‧通孔

170‧‧‧接地墊

180‧‧‧第二絕緣層

181‧‧‧通孔

182‧‧‧通孔

183‧‧‧通孔

190‧‧‧靜電連接線路

270‧‧‧阻障層

280‧‧‧導電膠

310‧‧‧顯示模組

320‧‧‧母板

340‧‧‧金屬走線

350‧‧‧電極層

350‧‧‧測試墊

第1圖繪示依照本發明第一實施方式之觸控面板的上視圖。

第2圖繪示第1圖之局部放大圖。

第3圖繪示沿第2圖之方向3的側視圖。

第4圖繪示沿第2圖之線4的剖面圖。

第5圖繪示沿第2圖之線5的剖面圖。

第6圖繪示依照本發明第二實施方式之觸控面板的局部上視圖。

第7圖繪示沿第6圖之方向7的側視圖。

第8圖繪示沿第6圖之線8的剖面圖。

第9圖繪示沿第6圖之線9的剖面圖。

第10圖繪示依照本發明第三實施方式之觸控面板的局部上視圖。

第11圖繪示沿第10圖之方向11的側視圖。

第12圖繪示沿第10圖之線12的剖面圖。

第13圖繪示沿第10圖之線13的剖面圖。

第14圖繪示依照本發明第四實施方式之觸控面板的局部放大圖。

第15圖繪示沿第14圖之方向15的側視圖。

第16圖繪示沿第14圖之線16的剖面圖。

第17圖繪示沿第14圖之線17的剖面圖。

第18圖繪示依照本發明第五實施方式之觸控面板的局部放大圖。

第19圖繪示沿第18圖之方向19的側視圖。

第20圖繪示依照本發明第五實施方式之觸控面板的觸控顯示面板模組結構示意圖。

第21圖繪示依照本發明第六實施方式之觸控面板的局部放大圖。

第22圖繪示沿第21圖之方向22的側視圖。

第23圖繪示依照本發明第六實施方式之觸控面板的觸控 顯示面板模組結構示意圖。

第24圖至第25圖繪示依照本發明一實施方式之觸控顯示面板的製造方法。

第1圖繪示依照本發明第一實施方式之觸控面板100的上視圖。第2圖繪示第1圖之局部2的放大圖。第3圖繪示沿第2圖之方向3的側視圖。如第1~3圖所示，一種觸控面板100包含基板110、配置於基板110上的觸控感測單元120、連接墊130、測試線路140、靜電防護線路150、第一絕緣層160。連接墊130電性連接觸控感測單元120。測試線路140與連接墊130電性連接，且延伸至基板110之邊緣112。靜電防護線路150配置於基板110之邊緣112，並電性連接至接地電位，其中測試線路140在基板110上的垂直投影，與靜電防護線路150在基板110上的垂直投影至少部分重疊。第一絕緣層160配置於測試線路140與靜電防護線路150之間。靜電防護線路150之寬度W舉例係為150至2000微米，較佳係為1000微米，但不以此為限。

當靜電產生在基板110之邊緣112時，由於靜電防護線路150電性連接至接地電位，因此靜電將會通過靜電防護線路150，而不會通過測試線路140進入觸控面板100，故電性連接至測試線路140的電子元件便不會被靜電擊傷(damage by static electricity)。

第4圖繪示沿第2圖之線4的剖面圖。參照第4圖所示，本實施方式之觸控面板100尚可包含第二絕緣層180、軟性電路板220以及印刷電路板組件230。第二絕緣 層180覆蓋基板110、觸控感測單元120、測試線路140、靜電防護線路150與第一絕緣層160。第二絕緣層180具有一通孔181暴露出連接墊130，軟性電路板220透過通孔181電性連接至連接墊130，印刷電路板組件230電性連接軟性電路板220。據此，印刷電路板組件230即可透過軟性電路板220而電性連接至連接墊130，進而對本實施方式之觸控面板100之觸控感測單元120進行信號輸出入控制。

此外，如第4圖所繪示，本實施方式之觸控面板100可選擇性地包含黑色矩陣層240、第一金屬層250以及電極層350。黑色矩陣層240例如可以是設置於基板110上，圈繞觸控感測單元120周邊的不透明樹脂。第一金屬層250例如可以是鈦、鉬、鉻、銥、鋁、銅、銀、金或該等之合金，用以形成基板110周邊區域的金屬走線，例如接地線等。如第4圖所示，第一金屬層250可設置於黑色矩陣層240相對於基板110的上方。電極層350例如可以是氧化銦錫、氧化銦鋅或其他合適的金屬氧化物，用以形成觸控感測單元120之觸控感應電極。

第5圖繪示沿第2圖之線5的剖面圖。如第5圖所示，本實施方式之觸控面板100尚可包含接地墊170與靜電連接線路190。接地墊170配置於基板110上。靜電連接線路190電性連接靜電防護線路150與接地墊170。在本實施方式中，第二絕緣層180尚具有通孔182暴露出接地墊170，使得接地電位260能夠透過通孔182電性連接至接地墊170。此外，如第5圖所繪示，本實施方式之觸控面板100亦可選擇性地包含黑色矩陣層240，此黑色矩陣層240與第4圖之黑色矩陣層240相同，因此不再贅述之。

詳言之，當靜電產生在基板110之邊緣112時，靜電將會通過靜電防護線路150、靜電連接線路190與接地墊170，而導通至接地電位260。亦即，靜電防護線路150、靜電連接線路190與接地墊170將形成靜電疏散路徑，使得靜電不容易累積在基板110之邊緣112，更不容易通過測試線路140而進入觸控面板100。

如第4~5圖所示，在本實施方式中，第一絕緣層160位於靜電連接線路190與測試電路140之間。更具體地說，在本實施方式中，靜電防護線路150、靜電連接線路190與第一金屬層250可為同一層的導體膜層，但不以此為限。靜電防護線路150與靜電連接線路190的材質例如可以包含鈦、鉬、鉻、銥、鋁、銅、銀、金、氧化銦錫、氧化銦鋅或上述組合，但不以此為限。

為了讓靜電防護線路150充份發揮疏散靜電的效果，靜電防護線路150的電阻可小於或等於測試線路140的電阻。靜電防護線路150材料的選用，可參考測試線路140材料之電阻值，選用電阻值僅有測試線路140材料電阻值百分之一以下的材料，以吸引更多原本可能進入測試線路140的靜電進入靜電防護線路150。

接地電位260之電性接地的方式，例如可以是將軟性電路板220的接地電位壓接於接地墊170上，或是將外框壓接於接地墊170上，但不以該等方式為限。

此外，如第1~2圖所示，靜電防護線路150的延伸方向例如可以與測試線路140的延伸方向交錯，而靜電防護線路150的線寬W可隨切割製程的精度做適當地調整，例如可為約150至2000微米，但不以此為限，只要在切割後， 靜電防護線路150與測試線路140能夠同時暴露出來即可。

第6圖繪示依照本發明第二實施方式之觸控面板100的局部放大圖，其位置與第2圖相同。第7圖繪示沿第6圖之方向7的側視圖。第8圖繪示沿第6圖之線8的剖面圖。第9圖繪示沿第6圖之線9的剖面圖。本實施方式與第一實施方式不同之處在於：本實施方式之觸控面板100之測試線路140位於基板110與靜電防護線路150之間。亦即，靜電防護線路150係位於測試線路140之上方。

此外，在本實施方式中，測試線路140與基板110之間可選擇性地加入阻障層270，以避免水氣由基板110滲入造成觸控面板內部金屬線路鏽蝕的問題，阻障層270例如可為氮化矽薄膜或其他適合的材料。至於其餘相關的結構細節，由於均與第一實施方式相同，因此不再重複贅述之。至於其餘相關的結構細節，由於均與第一實施方式相同，因此不再贅述之。

第10圖繪示依照本發明第三實施方式之觸控面板100的局部放大圖，其位置與第2圖相同。第11圖繪示沿第10圖之方向11的側視圖。第12圖繪示沿第10圖之線12的剖面圖。第13圖繪示沿第10圖之線13的剖面圖。本實施方式與第一實施方式不同之處在於：本實施方式之觸控面板100的靜電防護線路150與靜電連接線路190係位於不同層別而由第一絕緣層160隔開。更具體地說，本實施方式之靜電連接線路190包含線路部191與插塞部192。第一絕緣層160位於靜電防護線路150與線路部191之間，且第一絕緣層160具有通孔162。靜電連接線路150之插塞部192穿過第一絕緣層160之通孔162，而電性連接至靜電防護線 路150。

在本實施方式中，當靜電產生在基板110之邊緣112時，靜電將會通過靜電防護線路150、插塞部192、線路部191與接地墊170而導通至接地電位260。亦即，靜電防護線路150、插塞部192、線路部191與接地墊170將形成靜電疏散路徑，使得靜電不容易累積在基板110之邊緣112，更不容易通過測試線路140而進入觸控面板100。至於其餘相關的結構細節，由於與第一實施方式相同，因此不再贅述之。

第14圖繪示依照本發明第四實施方式之觸控面板100的局部放大圖，其位置與第2圖相同。第15圖繪示沿第14圖之方向15的側視圖。第16圖繪示沿第14圖之線16的剖面圖。第17圖繪示沿第14圖之線17的剖面圖。本實施方式與第三實施方式不同之處在於：本實施方式之觸控面板100的測試線路140位於基板110與靜電防護線路150之間。亦即，靜電防護線路150係位於測試線路140之上方。

此外，在本實施方式中，測試線路140與基板110之間可選擇性地加入阻障層270，以避免水氣由基板110滲入造成觸控面板內部金屬線路鏽蝕的問題，阻障層270例如可為氮化矽薄膜或其他適合的材料。至於其餘相關的結構細節，由於均與第三實施方式相同，因此不再重複贅述之。

第18圖繪示依照本發明第五實施方式之觸控面板100的局部放大圖，其位置與第2圖相同。第19圖繪示沿第18圖之方向19的側視圖。第20圖繪示第18圖之靜電防護線路150與外框210電性連接的示意圖。本實施方式與第一實施方式不同之處在於：本實施方式之觸控面板100更包 含外框210，此外框210電性連接靜電防護線路150，藉此讓靜電防護線路150電性連接至接地電位。更具體地說，本實施方式之第二絕緣層180具有至少一通孔183，第一絕緣層160亦具有至少一通孔161，第一絕緣層之通孔161與第二絕緣層180之通孔183相互連通以暴露出部分之靜電防護線路150。導電膠280填充於第一絕緣層160之通孔161與第二絕緣層180之通孔183中，外框210與導電膠280接觸，以電性連接靜電防護線路150與外框210。此外，如第20圖所繪示，本實施方式之觸控面板100可選擇性地與顯示模組310接合而成為觸控顯示面板，顯示模組310舉例係位於外框210內，顯示模組310與外框210之間舉例係具有空隙，顯示模組310可為液晶顯示模組、有機發光二極體(OLED)顯示模組或其它可提供顯示功能之模組。至於其餘相關的結構細節，由於與第一實施方式相同，因此不再贅述之。

第21圖繪示依照本發明第六實施方式之觸控面板100的局部放大圖，其位置與第2圖相同。第22圖繪示沿第21圖之方向22的側視圖。第23圖繪示第21圖之靜電防護線路150與外框210電性連接的示意圖。本實施方式與第五實施方式不同之處在於：本實施方式之觸控面板100之測試線路140位於基板110與靜電防護線路150之間，亦即靜電防護線路150係位於測試線路140之上方。因此，在本實施方式中，只需要第二絕緣層180具有通孔183即可暴露出至少部分之靜電防護線路150。此外，導電膠280亦僅需要填充於第二絕緣層180之通孔183中，外框210與導電膠280接觸，即可電性連接靜電防護線路150與外框210。此 外，如第23圖所繪示，本實施方式之觸控面板100亦可選擇性地與顯示模組310接合而成為觸控顯示面板，此與前段第20圖之說明相同，因此不再贅述之。至於其餘相關的結構細節，由於與第五實施方式相同，因此亦不再贅述之。

此外，在本實施方式中，測試線路140與基板110之間可選擇性地加入阻障層270，以避免水氣由基板110滲入造成觸控面板內部金屬線路鏽蝕的問題，阻障層270例如可為氮化矽薄膜或其他適合的材料。至於其餘相關的結構細節，由於均與第三實施方式相同，因此不再贅述之。

第24圖至第25圖繪示依照本發明一實施方式之觸控顯示面板的製造方法。請先參照第24圖，本實施方式之觸控顯示面板的製造方法包含：於母板320上形成如先前實施方式所述之觸控感測單元120、連接墊130、測試線路140以及靜電防護線路150，其中連接墊130例如可以透過金屬走線340電性連接觸控感測單元120，且測試線路140與連接墊130電性連接。接著，藉由測試線路140通入測試訊號以測試觸控感測單元120。測試觸控感測單元120的方式例如是由測試墊350通入訊號，該訊號依序經由測試線路140、連接墊130以及金屬走線340傳送至觸控感測單元120，藉此進行訊號輸出入測試，但不以此方式為限。

接著請參照第25圖，於訊號輸出入測試完成後，製造者可沿切割線SL切割母板320、測試線路140與靜電防護線路150以形成觸控面板100。值得注意的是，在本步驟中，一部分的切割線SL會同時經過觸控面板100的測試線路140與靜電防護線路150，使得測試線路140與靜電防護線路150均自觸控面板100之一側面暴露出來，形成如前述 各實施方式所例示之觸控面板100。

接著，製造者可對觸控面板100進行靜電(Electro Static Discharge,ESD)測試。此時由於測試線路140與靜電防護線路150均自觸控面板100之側面暴露出來，且靜電防護線路150電性連接至接地電位，因此靜電將會通過靜電防護線路150而導通至接地電位，而不會通過測試線路140進入觸控面板100，讓電性連接測試線路140的電子元件被靜電擊傷(damage by static electricity)。

在靜電測試後，製造者可接合觸控面板100與顯示面板(未繪示)，以形成觸控顯示面板。在本實施方式中，觸控面板100與顯示面板的具體接合方式可以是內嵌式(in-cell)、外掛式(out-cell)或其他適當之接合方式。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明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

110‧‧‧基板

140‧‧‧測試線路

150‧‧‧靜電防護線路

160‧‧‧第一絕緣層

180‧‧‧第二絕緣層

Claims (9)

1. 一種觸控面板，包含：一基板；至少一觸控感測單元，配置於該基板上；至少一連接墊，配置於該基板上，並電性連接該觸控感測單元；至少一測試線路，配置於該基板上，該測試線路與該連接墊電性連接，且該測試線路延伸至該基板之至少一邊緣；至少一靜電防護線路，配置於該基板之該邊緣，該靜電防護線路電性連接至一接地電位，其中該測試線路在該基板上的垂直投影，與該靜電防護線路在該基板上的垂直投影至少部分重疊；一第一絕緣層，介於該測試線路與該靜電防護線路之間；至少一接地墊，配置於該基板上；一第二絕緣層，覆蓋該基板、該觸控感測單元、該測試線路、該靜電防護線路與該第一絕緣層，該第二絕緣層具有至少一通孔暴露出該接地墊，使得該接地電位能夠透過該第二絕緣層之該通孔，而電性連接至該接地墊；以及至少一靜電連接線路，電性連接該靜電防護線路與該接地墊，其中該靜電連接線路包含一線路部與一插塞部，該第一絕緣層位於該靜電防護線路與該線路部之間，該第一絕緣層具有至少一通孔，該靜電連接線路之 該插塞部穿過該第一絕緣層之該通孔，而電性連接至該靜電防護線路。
2. 如請求項1所述之觸控面板，其中該靜電防護線路位於該基板與該測試線路之間。
3. 如請求項1所述之觸控面板，其中該測試線路位於該基板與該靜電防護線路之間。
4. 如請求項1所述之觸控面板，其中該第二絕緣層具有至少另一通孔暴露出該連接墊，該觸控面板更包含：一外框，電性連接該靜電防護線路；一軟性電路板，透過該第二絕緣層之該另一通孔，而電性連接至該連接墊；以及一印刷電路板組件，電性連接該軟性電路板。
5. 如請求項1所述之觸控面板，其中該第二絕緣層具有至少另一通孔，該測試線路位於該基板與該靜電防護線路之間，該觸控面板更包含：一外框，電性連接該靜電防護線路；一導電膠，填充於該第二絕緣層之該另一通孔中，以電性連接該靜電防護線路與該外框。
6. 如請求項1所述之觸控面板，其中該第二絕緣層具有至少另一通孔，該第一絕緣層亦具有至少另一通 孔，該第一絕緣層之該另一通孔與該第二絕緣層之該另一通孔相互連通以暴露出至少部分之該靜電防護線路，該靜電防護線路位於該基板與該測試線路之間，該觸控面板更包含：一外框，電性連接該靜電防護線路；以及一導電膠填充於該第一絕緣層之該另一通孔與該第二絕緣層之該另一通孔中，以電性連接該靜電防護線路與該外框。
7. 如請求項1所述之觸控面板，其中該靜電防護線路的材質包含鈦、鉬、鉻、銥、鋁、銅、銀、金、氧化銦錫、氧化銦鋅或上述組合，其中該靜電防護線路的電阻小於或等於該測試線路的電阻，其中該靜電防護線路與該測試線路交錯，其中該靜電防護線路的線寬為約150至2000微米，且該靜電防護線路之一側表面係被該第一絕緣層或該第二絕緣層暴露出來。
8. 一種觸控顯示面板的製造方法，包含：於一母板上形成至少一觸控感測單元、至少一連接墊、至少一測試線路以及至少一靜電防護線路，其中該連接墊電性連接該觸控感測單元，該測試線路與該連接墊電性連接；藉由該測試線路通入一測試訊號以測試該觸控感測單元；沿至少一切割線切割該母板、該測試線路與該靜電 防護線路以形成至少一如請求項1-3之任一項的觸控面板，其中該測試線路與該靜電防護線路均自該觸控面板之一側面暴露出來；對該觸控面板進行靜電測試；以及接合該觸控面板與一顯示面板。
9. 如請求項8所述之觸控顯示面板的製造方法，更包含：提供一導電膠以電性連接該靜電防護線路與一外框。