TWI494819B - 觸控面板組件與電子裝置 - Google Patents

Description

觸控面板組件與電子裝置

本發明是有關於一種面板組件與電子裝置，且特別是有關於一種觸控面板組件與應用此觸控面板組件的電子裝置。

近年來，隨著數位資訊和無線行動通訊技術的快速發展與應用，許多電子產品，例如行動電話(Mobile Phone)、掌上型電腦(Handheld PC)或是智慧型手機(Smart Phone)等，其輸入方式已由傳統的鍵盤或滑鼠等裝置，轉變為使用觸控面板(Touch Panel)作為輸入介面，以提升其操作便利性。觸控面板依照其感測方式大致可區分為電阻式、電容式、光學式、聲波式以及電磁式等，其中電容式觸控面板因具有反應時間快、可靠度佳以及耐用度高等優點，已被廣泛地使用於電子產品中。

另一方面，現已有許多電子產品以觸控式按鍵取代配置於機身上的機械式按鍵，例如是配置於智慧型手機的正面並用以連接首頁或返回上頁的快捷鍵，以使電子產品具有較為美觀的外型。此時，由於觸控面板上同時具有感測區域以及觸控式按鍵， 使得觸控面板上的連接線路增加，導致連接線路佔用觸控面板上的佈線空間。此外，觸控面板通常具有接合區，以使觸控面板的感測區域連接外部電路板，例如是軟性電路板(flexible printed circuit board，FPC)，以輸入驅動訊號或輸出感測訊號。當電子產品以觸控式按鍵取代機械式按鍵時，通常是以額外的電路板製作觸控式按鍵並配置於觸控面板上，使得電子產品的製作成本提高。

本發明提供一種觸控面板組件，其具有良好的佈線方式並能降低製作成本。

本發明提供一種電子裝置，其具有較低的製作成本。

本發明的觸控面板組件包括一觸控面板以及一軟性電路板。觸控面板包括一感測區、至少一輸入元件、一接合區、多條第一連接線以及多條第二連接線。感測區具有一感測陣列。輸入元件位於感測區的一側。接合區位於感測區與輸入元件之間。第一連接線分別連接感測陣列並延伸至接合區內。第二連接線分別連接輸入元件並延伸至接合區內。軟性電路板具有一搭接部，且軟性電路板藉由搭接部貼附至接合區，以電性連接至第一連接線與第二連接線。

本發明的電子裝置包括一殼體、一顯示模組以及一觸控面板組件。殼體具有一開口。顯示模組配置於殼體內，且開口暴露出顯示模組的一顯示面。觸控面板組件配置於殼體內。觸控面 板組件包括一觸控面板以及一軟性電路板。觸控面板配置於顯示面上。觸控面板包括一感測區、至少一輸入元件、一接合區、多條第一連接線以及多條第二連接線。感測區具有一感測陣列。輸入元件位於感測區的一側。接合區位於感測區與輸入元件之間。第一連接線分別連接感測陣列並延伸至接合區內。第二連接線分別連接輸入元件並延伸至接合區內。軟性電路板具有一搭接部，且軟性電路板藉由搭接部貼附至接合區，以電性連接至第一連接線與第二連接線。

基於上述，本發明的觸控面板組件包括觸控面板以及軟性電路板，其中觸控面板的接合區位於感測區與輸入元件之間，使得感測區與輸入元件可分別經由第一連接線與第二連接線電性連接至位在兩者之間的接合區，而軟性電路板以搭接部貼附至接合區，以使感測區與輸入元件經由第一連接線與第二連接線而電性連接至軟性電路板。據此，本發明的觸控面板組件具有良好的佈線方式，而輸入元件配置於觸控面板上，能使觸控面板組件與電子裝置省略使用額外的軟性電路板製作輸入元件，進而降低製作成本。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

50、60‧‧‧電子裝置

52、62‧‧‧殼體

52a‧‧‧開口

54‧‧‧顯示模組

54a‧‧‧顯示面

56‧‧‧透明蓋板

58‧‧‧天線

59‧‧‧框體

59a‧‧‧開孔

62a‧‧‧非導體分隔件

62b‧‧‧區塊

100、100a‧‧‧觸控面板組件

110‧‧‧觸控面板

112‧‧‧感測區

112a‧‧‧感測陣列

112a1、112a2‧‧‧感測單元

114‧‧‧輸入元件

114a‧‧‧虛擬按鍵

116‧‧‧接合區

116a‧‧‧接墊

118‧‧‧連接線

118a‧‧‧輸入連接線

120‧‧‧軟性電路板

122‧‧‧搭接部

122a‧‧‧端子

124‧‧‧主體部

A1、A2‧‧‧淨空區

d1、w1、w2‧‧‧寬度

g‧‧‧間隔

L1‧‧‧長度

N1、N2‧‧‧正投影

S1‧‧‧側邊

Tx、Rx‧‧‧信號傳輸線

圖1是本發明一實施例的電子裝置的示意圖。

圖2是圖1的觸控面板組件的示意圖。

圖3是圖1的電子裝置背側的局部示意圖。

圖4是圖3的電子裝置背側沿I-I’線的剖面圖。

圖5是本發明另一實施例的電子裝置的背面與側面示意圖。

圖6是本發明另一實施例的觸控面板組件的示意圖。

圖1是本發明一實施例的電子裝置的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，電子裝置50包括殼體52、顯示模組54、透明蓋板56、天線58以及觸控面板組件100。殼體52具有開口52a。顯示模組54配置於殼體52內，且開口52a暴露出顯示模組54的顯示面54a。天線58配置於殼體52內，透明蓋板56配置於顯示模組54與觸控面板組件100上並覆蓋開口52a。在本實施例中，電子裝置50例如是智慧型手機(smart phone)或其他具備顯示與觸控功能的電子裝置，本發明並不限制電子裝置的種類。

圖2是圖1的觸控面板組件的示意圖。請參考圖1與圖2，在本實施例中，觸控面板組件100包括觸控面板110以及軟性電路板120。觸控面板110配置於顯示模組54的顯示面54a上。觸控面板110包括感測區112、輸入元件114、接合區116以及多條連接線118。感測區112具有感測陣列112a。輸入元件114位於感測區112的一側。接合區116位於感測區112與輸入元件114 之間。連接線118包括第一連接線與第二連接線，其中第一連接線分別連接感測區112並延伸至接合區116內，而第二連接線分別連接輸入元件114並延伸至接合區116內。

具體而言，在本實施例中，感測陣列112a由沿互相垂直的兩個方向排列的多個感測單元112a1與112a2所組成，但本發明並不限制感測單元112a1與112a2的形狀與排列方式。連接線118包括信號傳輸線Tx與Rx(第一連接線)，分別用以連接感測陣列112a的感測單元112a1與112a2並延伸至接合區116內，其中圖2僅繪示部份信號傳輸線Tx與Rx以及部分感測單元112a1與112a2，實際上觸控面板110可具有多條信號傳輸線Tx與Rx，而感測區112的感測陣列112a可具有多個感測單元112a1與112a2。

此外，在本實施例中，觸控面板110具有兩個輸入元件114，輸入元件114大致上沿平行於觸控面板110的側邊S1的方向排列，但本發明並不限制輸入元件114的數量與排列方式，其可依據實際需求調整。連接線118還包括輸入連接線118a(第二連接線)，用以連接輸入元件114並延伸至接合區116內。輸入元件114例如是虛擬按鍵114a，虛擬按鍵114a經由輸入連接線118a連接至接合區116，而使用者能經由觸碰輸入元件114而操作觸控面板110。由此可知，本實施例的觸控面板110的感測區112與輸入元件114經由連接線118(第一連接線與第二連接線)而電性連接至接合區116。因此，觸控面板組件100具有良好的佈線方式。

另一方面，軟性電路板120具有搭接部122。軟性電路板 120藉由搭接部122貼附至接合區116，以電性連接至連接線118(包括第一連接線與第二連接線)，並經由連接線118而對應地電性連接至感測區112與輸入元件114。具體而言，接合區116具有多個接墊116a，配置於接合區116內並分別電性連接相應的連接線118。軟性電路板120的搭接部122具有多個端子122a，對應地連接至接墊116a。更進一步地說，連接線118的信號傳輸線Tx與Rx(第一連接線)以及輸入連接線118a(第二連接線)分別將感測單元112a1與112a2以及輸入元件114連接至對應的接墊116a。因此，當軟性電路板120藉由搭接部122貼附至接合區116時，搭接部122的端子122a對應地連接至接墊116a，以使軟性電路板120經由連接線118電性連接至感測區112與輸入元件114。由此可知，觸控面板組件100能以同一軟性電路板120連接感測區112與輸入元件114，而不需使用額外的軟性線路板120來連接輸入元件114。因此，觸控面板組件100與電子裝置50能省略配置另一軟性電路板而降低製作成本。

此外，在本實施例中，當透明蓋板56(繪示於圖1)配置於觸控面板組件100上並遮蔽開口52a時，透明蓋板56通常以黏膠(未繪示)貼附於觸控面板110上，其中黏膠塗佈於透明蓋板56的周圍區域，以避免影響觸控面板110的感測區112與輸入元件114的運作。此時，由於本實施例的貼合區116位於感測區112與輸入元件114之間，塗佈於透明蓋板56的周圍區域的黏膠不影響貼合區116以及延伸至貼合區116的連接線118。因此，透 明蓋板56與觸控面板組件100的貼合關係不會與貼合區116、連接線118以及貼合至貼合區116的軟性電路板120產生干涉。

請參考圖1與圖2，在本實施例中，感測區112內的感測單元112a1與112a2與作為輸入元件114的虛擬按鍵114a為導電薄膜(conductive film)或導電電極(conductive electrode)，例如是由銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)或其他透明導電材料所形成，而位在接合區116內的接墊116a以及位在搭接部122上的端子122a分別為導電接墊(conductive pad)與導電端子(conductive terminal)。此外，連接線118也具有導電性，例如是由金屬或銦錫氧化物等導電材料所形成的線路(trace)，用以將感測區112的感測陣列112a與輸入元件114電性連接至接合區116的接墊116a，並電性連接至軟性電路板120的搭接部122的端子122a。因此，當天線58或者作為天線結構的殼體的垂直投影面上設置有上述的導電構件，或者是其在觸控面板110上的正投影與上述的具有導電性的構件或區域所在的位置重疊時，天線58或天線結構會受到上述構件或區域的干擾而影響訊號傳輸的效率與頻寬。

因此，在本實施例中，觸控面板110更包括淨空區A1，其中淨空區A1大致上不重疊於感測區112、輸入元件114、接合區116、連接線118(包括第一連接線與第二連接線)與軟性電路板120的搭接部122。換言之，本實施例的淨空區A1與上述具有導電性的構件或區域所在的位置大致上不重疊。淨空區A1的寬度d1大於0.5mm，小於3.0mm，而長度L1大於30mm，小於100mm。 由於淨空區A1與上述具有導電性的構件或區域所在的位置大致上不重疊，故將天線58或者作為天線結構的部分殼體52配置於淨空區A1內，或者使其在觸控面板110上的正投影對應於淨空區A1，都可以使天線具有良好的訊號傳輸效率與頻寬。然而，本發明亦不限制天線58或者天線結構須完全對應於淨空區A1，只要天線58或者天線結構能局部性地對應於淨空區A1，都可以降低導電構件或區域對於天線58或者天線結構的干擾。

舉例而言，請參考圖1與圖2，在本實施例中，天線58配置於殼體52內，並對應於淨空區A1。更進一步地說，天線58在觸控面板110上產生正投影N1，其中天線58在觸控面板110上的正投影N1位於淨空區A1內而不重疊於感測區112、輸入元件114、接合區116、連接線118與軟性電路板120的搭接部122。更進一步地說，本實施例的天線58在觸控面板110上的正投影N1位在輸入元件114與觸控面板110的側邊S1之間。天線58例如是一般天線(normal design antenna)，其正投影N1的寬度w1為7.5mm，但本發明並不限制天線58的種類。據此，用以傳輸訊號的天線58較不易受到具有導電性的感測區112、輸入元件114、接合區116、連接線118與搭接部122的干擾。然而，在其他實施例中，天線58在觸控面板110上的正投影N1也可以局部性地重疊於淨空區A1。

圖3是圖1的電子裝置背側的局部示意圖。圖4是圖3的電子裝置背側沿I-I’線的剖面圖。如圖3與圖4所示，在本實施 例中，軟性電路板120具有連接搭接部122的主體部124。搭接部122與主體部124具有不同的延伸方向，例如是互相垂直而呈現T字型。當軟性電路板120以搭接部122連接觸控面板110的接合區116，且觸控面板組件100與顯示模組54等構件一起組裝至殼體52時，觸控面板組件100配置在顯示模組54的顯示面54a上(如圖1所示)，且主體部124能往其延伸方向的反向彎折至顯示模組54的背面並隔著顯示模組54而面對搭接部122(如圖4所示)，以繞過顯示模組54。在主體部124彎折至顯示模組54的背面之後，主體部124可以從框體59的開孔59a穿出。此外，由於軟性電路板120的主體部124可往其延伸方向的反向彎折至顯示模組54的背面並繞過顯示模組54，故軟性電路板120(包括搭接部122與主體124)在觸控面板110上的正投影大致上不重疊於淨空區A1。據此，天線58或作為天線結構的部分殼體52在觸控面板110上的正投影(例如是前述的天線58的正投影N1)較不易重疊於主體部124在觸控面板110上的正投影，而使軟性電路板120大致上不容易影響或干擾天線58的正常運作。

圖5是本發明另一實施例的電子裝置的背面與側面示意圖。請參考圖1至圖5，在本實施例中，電子裝置60也具有類似於如圖1所示的電子裝置50的配置，其中電子裝置60不另配置天線58，而以部分殼體62與內部機體(未繪示)耦接而作為天線結構。具體而言，請參考圖5，圖5繪示電子裝置60的殼體62的背面與側面。在本實施例中，殼體62例如是金屬殼體。殼體62 大致為一中空結構，並具間隔g。間隔g可以完全斷開殼體62，如圖5的側面圖所示，但間隔g也可以部份地分隔殼體62。此外，殼體62上具有非導體分隔件62a，非導體分隔件62a部分地配置於間隔g內，以將殼體62分隔成兩區塊62b。當然，在其他實施例中，殼體62可以具有多個間隔，且具有多個配置在間隔內的非導體分隔件，以將殼體62區分成多個區塊，本發明並不限制間隔、非導體分隔件與區塊的數量與位置。

在本實施例中，殼體62可以包覆前述的顯示模組54、透明蓋板56、觸控面板組件100以及未繪示的內部機體，以組成電子裝置60。殼體62耦接至電子裝置60的內部機體，其中內部機體具有信號餽入件(未繪示)，用以接收信號並將信號傳遞至內部機體。因此，當殼體62耦接至內部機體並對應於信號餽入件時，信號餽入件、內部機體與殼體62可以共同形成一天線結構，其中內部機體為一主要輻射體，殼體62為一延伸輻射體，而信號餽入件用以激發天線結構。由此可知，本實施例的電子裝置60的天線可視為是配置在電子裝置60的殼體62上，故不需如同圖1所示另外配置天線58。本實施例藉由殼體62作為天線，且耦接於信號饋入件的殼體62可藉由間隙g與位在其內的非導體分隔件62a作為天線信號的餽入點，以將信號透過信號饋入件傳遞至內部機體。當殼體62與前述的顯示模組54、透明蓋板56、觸控面板組件100等構件組裝成電子裝置60時，間隔g配置的位置相對應於觸控面板110的淨空區A1。如此，電磁波可以經由殼體62的間 隙g由天線結構傳送或是接收，使得天線結構能維持良好的輻射效率。然而，本發明不限制間隔g在觸控面板110上的正投影需完全重疊於淨空區A1，只要間隔g在觸控面板110上的正投影與淨空區A1具有部份重疊，即可具有上述功效。

圖6是本發明另一實施例的觸控面板組件的示意圖。請參考圖1與圖6，在本實施例中，觸控面板組件100a亦可應用於圖1所示的電子裝置50。觸控面板組件100a與觸控面板組件100的主要差異在於本實施例的淨空區A2的位置不同於淨空區A1的位置。同樣地，淨空區A2大致上不重疊於感測區112、輸入元件114、接合區116、連接線118(包括第一連接線與第二連接線)與軟性電路板120(包括搭接部122與主體部124)。換言之，本實施例的淨空區A2與上述具有導電性的構件或區域所在的位置大致上不重疊。因此，配置在殼體內的天線(未繪示)在觸控面板110上的正投影N2的位置位在淨空區A2內而不同於天線58在觸控面板110上的正投影N1的位置。在本實施例中，天線例如是槽形天線(slot design antenna)，且其在觸控面板110上產生正投影N2的寬度w2為1.5mm。因此，在本實施例中，天線在觸控面板110上的正投影N2位在輸入元件114與貼合區116之間。據此，觸控面板組件100a的空間配置更有效率，並能使天線在觸控面板110上的正投影N2不重疊於感測區112、輸入元件114、接合區116、連接線118與搭接部122等具有導電性的構件或區域，以避免天線受到導電構件的干擾而影響天線的運作。此外，如同 前述實施例，本實施例也可以將軟性電路板120的主體部124彎折至顯示模組54的背面而得到如圖3與圖4所示的結果。當然，在不影響軟性電路板120的接合可靠度的前提下，可依需求調整主體部124的彎折位置。例如，盡可能讓主體部124避開淨空區A2，從而讓軟性電路板120在主體部124與搭接部122的交接處彎折，使得整個主體部124都彎折至顯示模組54的背面。然而，本發明並不限制天線58在觸控面板110上的正投影N2需完全重疊於淨空區A2，只要正投影N2局部性地重疊於淨空區A2，即可具有上述的功效。並且，前述以殼體62(如圖5所示)作為天線結構的實施方式也可以應用於本實施例的觸控面板組件110a，而以殼體62的間隔g局部地或完全對應於淨空區A2，也可以改善天線受到導電構件干擾的情形。

綜上所述，本發明的觸控面板組件包括觸控面板以及軟性電路板，其中觸控面板的接合區位於感測區與輸入元件之間，使得感測區與輸入元件可分別經由第一連接線與第二連接線電性連接至位在兩者之間的接合區，而軟性電路板以搭接部貼附至接合區，以使感測區與輸入元件經由第一連接線與第二連接線而電性連接至軟性電路板。此外，觸控面板的淨空區大致上不重疊於感測區、輸入元件、接合區、第一連接線、第二連接線與軟性電路板的搭接部與主體部等具有導電性的構件或區域，而電子裝置的天線或作為天線的殼體可以大致上對對應於淨空區，以使天線維持正常運作。據此，本發明的觸控面板組件具有良好的佈線方 式，而輸入元件配置於觸控面板上，能使觸控面板組件與電子裝置省略使用額外的軟性電路板製作輸入元件，進而降低製作成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控面板組件

110‧‧‧觸控面板

112‧‧‧感測區

112a‧‧‧感測陣列

112a1、112a2‧‧‧感測單元

114‧‧‧輸入元件

114a‧‧‧虛擬按鍵

116‧‧‧接合區

116a‧‧‧接墊

118‧‧‧連接線

118a‧‧‧輸入連接線

120‧‧‧軟性電路板

122‧‧‧搭接部

122a‧‧‧端子

124‧‧‧主體部

A1‧‧‧淨空區

d1、w1‧‧‧寬度

L1‧‧‧長度

N1‧‧‧正投影

S1‧‧‧側邊

Tx、Rx‧‧‧信號傳輸線

Claims (20)

1. 一種觸控面板組件，包括：一觸控面板，包括：一感測區，具有一感測陣列；至少一輸入元件，位於該感測區的一側；一接合區，位於該感測區與該輸入元件之間；以及多條第一連接線，分別連接該感測陣列並延伸至該接合區內；多條第二連接線，分別連接該輸入元件並延伸至該接合區內；以及一軟性電路板，具有一搭接部，且該軟性電路板藉由該搭接部貼附至該接合區，以電性連接至該些第一連接線與該些第二連接線。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板組件，其中該接合區具有多個接墊，配置於該接合區內並分別電性連接相應的該些第一連接線與該些第二連接線，該軟性電路板的該搭接部具有多個端子，對應地連接至該些接墊。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板組件，其中該至少一輸入元件包括兩輸入元件，大致上沿平行於該觸控面板的一側邊的方向排列。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板組件，其中該至少一輸入元件為一虛擬按鍵，該虛擬按鍵經由對應的該第二連接線 連接至該接合區。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板組件，其中該觸控面板更包括一淨空區，其中該淨空區大致上不重疊於該感測區、該至少一輸入元件、該接合區、該些第一連接線、該些第二連接線與該軟性電路板的該搭接部。
6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控面板組件，其中該軟性電路板具有連接該搭接部的一主體部，該主體部往其延伸方向的反向彎折並面對該搭接部，以使該軟性電路板在該觸控面板上的正投影大致上不重疊於該淨空區。
7. 如申請專利範圍第5項所述的觸控面板組件，其中該淨空區的寬度大於0.5mm，小於3.0mm，而長度大於30mm，小於100mm。
8. 一種電子裝置，包括：一殼體，具有一開口；一顯示模組，配置於該殼體內，且該開口暴露出該顯示模組的一顯示面；以及一觸控面板組件，配置於該殼體內，該觸控面板組件包括：一觸控面板，配置於該顯示面上，該觸控面板包括：一感測區，具有一感測陣列；至少一輸入元件，位於該感測區的一側；一接合區，位於該感測區與該輸入元件之間；以及多條第一連接線，分別連接該感測陣列並延伸至該 接合區內；多條第二連接線，分別連接該輸入元件並延伸至該接合區內；以及一軟性電路板，具有一搭接部，且該軟性電路板藉由該搭接部貼附至該接合區，以電性連接至該些第一連接線與該些第二連接線。
9. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，其中該接合區具有多個接墊，配置於該接合區內並分別電性連接相應的該些第一連接線與該些第二連接線，該軟性電路板的該搭接部具有多個端子，對應地連接至該些接墊。
10. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，其中該至少一輸入元件包括兩輸入元件，大致上沿平行於該觸控面板的一側邊的方向排列。
11. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，其中該軟性電路板具有連接該搭接部的一主體部，該主體部往其延伸方向的反向彎折並面對該搭接部，以繞過該顯示模組。
12. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，其中該至少一輸入元件為一虛擬按鍵，該虛擬按鍵經由對應的該第二連接線連接至該接合區。
13. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，更包括：一透明蓋板，配置於該觸控面板組件上並覆蓋該開口。
14. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，其中該觸控面 板更包括一淨空區，其中該淨空區大致上不重疊於該感測區、該至少一輸入元件、該接合區、該些第一連接線、該些第二連接線與該軟性電路板的該搭接部。
15. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，更包括：一天線，配置在該殼體內，其中該天線在該觸控面板上的正投影位在該至少一輸入元件與該觸控面板的該側邊之間。
16. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，更包括：一天線，配置在該殼體內，其中該天線在該觸控面板上的正投影位在該至少一輸入元件與該貼合區之間。
17. 如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，其中該軟性電路板具有連接該搭接部的一主體部，該主體部往其延伸方向的反向彎折並面對該搭接部，以使該軟性電路板在該觸控面板上的正投影大致上不重疊於該淨空區。
18. 如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，其中該淨空區的寬度大於0.5mm，小於3.0mm，而長度大於30mm，小於100mm。
19. 如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，更包括：一天線，配置於該電子裝置的該殼體上，該殼體具有一間隔，且該間隔配置的位置相對應於該淨空區。
20. 如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，更包括：一天線，配置於該殼體內，並對應於該淨空區。