TWI550468B - 觸控面板與具有該觸控面板之觸控裝置 - Google Patents

Description

觸控面板與具有該觸控面板之觸控裝置

本發明係有關觸控技術，特別是關於觸控面板以及具有該觸控面板之觸控裝置。

觸控面板(touch panel)或觸控螢幕(touch screen)逐漸普遍應用於電子裝置中，特別是可攜式或手持式電子裝置，例如個人數位助理(PDA)或行動電話。在有些現有的觸控面板中，例如是某些具有窄邊框設計之面板中，金屬導線與玻璃基板邊緣之距離越來越小，當靜電放電(electrostatic discharge；ESD)發生時，靠外圍的金屬導線易遭電弧擊傷，致使觸控面板之觸控功能有失效之虞。如何達成有效之ESD防護並兼顧窄邊框設計之需求，遂成為觸控面板產業之一項課題。

有鑑於此，本發明的目的之一在於達成有效之ESD防護並兼顧窄邊框設計之需求。

本發明的實施例提供一種觸控面板，包含一基板、多個信號引腳、多條信號接線、一第一導電塊以及一第一接地線。該些信號引腳係設置於該基板上。該些信號接線係設置於該基板上，且電性連接該些信號引腳。第一導電塊設置於該基板上，且獨立於該些信號引腳之外，並用於與一機殼接地。第一接地線亦設置於該基板上，位於該些信號接線外圍，且該第一接 地線之一端電性連接該第一導電塊。

本發明的實施例中，另包含一第二導電塊，設置於該基板上且獨立於該些信號引腳之外，其中該第一接地線之另一端電性連接該第二導電塊，該第二導電塊用於與該機殼接地。

本發明的實施例中，另包含一可撓性電連接器，電性連接至該多個信號引腳，其中該可撓性電連接器具有一接地引腳，該第一接地線之另一端電性連接至該接地引腳。

本發明的實施例中，另包含一第二接地線，設置於該基板上，並位於該第一接地線外圍，其中該第二接地線之一端電性連接該第一導電塊。

本發明的實施例中，另包含一可撓性電連接器，電性連接至該多個信號引腳，其中該可撓性電連接器具有一接地引腳，該第一接地線之另一端及該第二接地線之另一端分別電性連接該接地引腳。

本發明的實施例中，另包含一第二導電塊，設置於該基板上且獨立於該些信號引腳之外，其中該第一接地線之另一端及該第二接地線之另一端皆電性連接該第二導電塊，該第二導電塊用於與該機殼接地。

本發明的實施例中，另包含一第二導電塊及一可撓性電連接器，該第二導電塊設置於該基板上且獨立於該些信號引腳之外，該可撓性電連接器電性連接至該多個信號引腳，且還具有一接地引腳，該第一接地線之另一端電性連接該第二導電塊，該第二接地線之另一端電性連接該接地引腳。

本發明的實施例中，另包含一第二接地線及一可撓性電連接 器，該第二接地線設置於該基板上且位於該第一接地線外圍，該可撓性電連接器電性連接至該多個信號引腳，且還具有一接地引腳，該第二接地線的兩端分別電性連接該接地引腳。

本發明的實施例中，該些信號接線電性連接於該些信號引腳與一觸控感測電極層之間。

本發明的實施例亦提供一種觸控裝置，包含上述任一請求項的觸控面板及一機殼。機殼包覆該觸控面板，且具有一接地元件電性連接該觸控面板之第一導電塊

本發明的實施例中，另包含一導電連接件，該導電連接件電性連接該第一導電塊與該第二導電塊至該接地元件。

本發明的實施例中，該導電連接件包含一彈性連接鍵、一彈性扣片與一導電黏著層三者之一。

本發明的實施例中，該導電連接件係嵌入成型於該機殼中與該接地元件相連接。

本發明的實施例中，該導電黏著層包含具有導電性的一光學膠與一光學膠帶兩者之一。

在本發明之實施例中，接地線經由第一導電塊或第二導電塊兩者至少之一電性連接至機殼之接地元件。第一導電塊與第二導電塊獨立於可撓性電連接器之外，使得接地線可直接電性連接至機殼之接地元件，無需經由可撓性電連接器電性連接至主機板之接地端，可減少甚或避免接地線與信號接線之間信號干擾，有利於提高接地線之ESD屏蔽效果，提高觸控面板之可靠性。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而本發明所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，在不背離後附申請專利範圍所界定之本揭露精神和範圍內，本發明之教示及揭示可作種種之替換及修飾。例如，上文揭示之許多元件可以不同之結構實施或以其它相同功能的結構予以取代，或者採用其組合。

10‧‧‧觸控裝置

12‧‧‧觸控面板

14‧‧‧主機板

15‧‧‧導電連接件

15A‧‧‧彈性連接鍵

15B‧‧‧彈性扣片

15C‧‧‧導電黏著層

16‧‧‧可撓性電連接器

16G‧‧‧接地引腳

16G1‧‧‧接地引腳

16G2‧‧‧接地引腳

18‧‧‧機殼

18G‧‧‧接地元件

20‧‧‧觸控裝置

30‧‧‧觸控裝置

40‧‧‧觸控裝置

50‧‧‧觸控裝置

60‧‧‧觸控裝置

70‧‧‧觸控裝置

125‧‧‧觸控區域

128‧‧‧周邊區域

160‧‧‧信號引腳

171‧‧‧第一導電塊

172‧‧‧第二導電塊

185‧‧‧接地端

G1‧‧‧第一接地線

G2‧‧‧第二接地線

S‧‧‧信號接線

本發明之前揭摘要以及下文之詳細說明在伴隨各圖式來閱讀時當可更容易瞭解。為達本發明之說明目的，各圖式裏圖繪有現屬較佳之各具體實施例。然而本發明並不限於所繪之精確排置方式及設備裝置，此點應可理解。

圖1A所示為根據本發明之一實施例，觸控裝置的結構示意圖；圖1B所示為根據本發明之一實施例，圖1A觸控裝置之觸控面板示意圖；圖1C與1D所示分別為根據本發明之一實施例，圖1A觸控裝置的右側視圖與左側視圖；圖2A所示為根據本發明之一實施例，觸控裝置之接地機構的示意圖；圖2B所示為根據本發明之另一實施例，觸控裝置之接地機構的示意圖；圖2C所示為根據本發明之又一實施例，觸控裝置之接地機構的示意圖； 圖3所示為根據本發明之一實施例，觸控裝置的俯視示意圖；圖4所示為根據本發明之一實施例，具有多接地線之觸控裝置的俯視示意圖；圖5所示為根據本發明之一實施例，具有多接地線之觸控裝置的俯視示意圖；圖6所示為根據本發明之一實施例，具有多接地線之觸控裝置的俯視示意圖；以及圖7所示為根據本發明之一實施例，具有多接地線之觸控裝置的俯視示意圖。

圖1A所示為根據本發明之一實施例，觸控裝置10的結構示意圖。請參照圖1A，觸控裝置10包含一觸控面板12以及包覆觸控面板12之一機殼18。

觸控面板12包含一基板，其劃分為一觸控區域125與一圍繞觸控區域125的周邊區域128。觸控區域125內設置有觸控感測電極層(未繪示於圖中)，用以感測觸控面板12上之觸碰位置或軌跡。周邊區域128內設置有信號接線S，信號接線S電性連接多個信號引腳160，其經配置以將觸控感測電極層所感測之信號經由多個信號引腳160傳送至一主機板14(圖1B)。此外，周邊區域112內亦設置有接地線G1，其圍繞信號接線S與觸控區域125，並且對信號接線S提供靜電放電防護。

在本發明之一實施例中，基板可為一硬式透光基板或一可撓式透光基板，其材料可選自玻璃、壓克力(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯 (PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等透明材料。

另外，在本發明之一實施例中，觸控區域125內之觸控感測電極層包含沿第一方向(例如列方向)排列之感測導體以及沿第二方向(例如行方向)排列之感測導體。感測導體的材料可包括各種透明導電材料，例如氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)，亦可包括納米金屬材料，例如納米銀線、金屬網格(metal mesh)等。

接地線G1設置於周邊區域128內，且位於觸控感測電極層與信號接線S外圍，並承擔信號接線S之ESD防護作用。接地線G1之一端接至一第一導電塊171，另一端則接至一第二導電塊172。第一導電塊171與第二導電塊172設置於周邊區域128內，且獨立於該等信號引腳160之外，在本實施例中，第一導電塊171與第二導電塊172分別位於該等信號引腳160之兩側。在本發明之一實施例中，接地線G1的材質選自銀、鉬、鋁、金、銅、氧化銦錫中的一種或多種的組合，而第一導電塊171與第二導電塊172的材質選自銅、銀、鋁或其合金。

機殼18包含一提供觸控裝置10之接地功能的接地元件18G，以及一對應至第一導電塊171的接地端185。此外，亦請參照圖1A的放大圖，第一導電塊171以一導電連接件15直接電性連接至機殼18之接地元件18G。同理，第二導電塊172可以另一導電連接件(圖未示)電性連接至機殼18之接地元件18G。經此配置，當ESD發生時，接地線G1得以將ESD電流透過第一導電塊171和第二導電塊172、導電連接件15排放至接地元件18G，使信號接線S不受ESD之破壞，從而達成觸控裝置10之ESD防護功能。在本發明之其他實施例中，接地線G1還可以僅其中一端接至導電塊，例 如第一導電塊171，另一端則未接導電塊。

圖1B所示為根據本發明之一實施例，圖1A觸控裝置10之觸控面板12示意圖。請參照圖1B，信號引腳160經配置以經由一可撓性電連接器16電性連接觸控面板12與主機板14。可撓性電連接器16可包括軟性電路板(flexible printed circuit；FPC)。信號引腳160將觸控區域125之觸控感測電極層電性連接至主機板14，以俾主機板14處理來自觸控感測電極層之感測信號。又，每一信號引腳160經由一相對應之信號接線S電性連接觸控感測電極層之一列或一行感測導體。在本發明之一實施例中，信號引腳160的材質可為銅，而信號接線S的材質可為銀、鉬鋁鉬、金、銅，但不限於此。

圖1C與1D所示分別為根據本發明之一實施例，圖1A觸控裝置10的右側視圖與左側視圖。請參照圖1C與圖1D，在觸控裝置10之接地機構中，導電連接件15使得接地線G1經由第一導電塊171或第二導電塊172電性連接至機殼18之接地元件18G。在本發明之一實施例中，機殼18的材質選自聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈(ABS)或碳纖維，而導電連接件15的材質選自鋁合金、鎂鋁合金、鈦鋁合金中的一種。

在某些現有觸控裝置之接地機構中，接地線係經由FPC之接地引腳電性連接至主機板之接地端。此等接地線與FPC壓合之接地機構會因為信號接線與基板邊緣之距離越來越小(例如窄邊框設計)，使得當ESD發生時，靠外圍的信號接線易遭ESD電弧擊傷，致使觸控面板之觸控功能失效，此外，接地線和信號引線均連接至FPC，易造成接地線G1和信號接線S之間信號干擾，導致ESD屏蔽效果不佳。反觀在本發明之觸控裝置10之接地機構中，設置於周邊區域128內且獨立於可撓性電連接器16之外的第一導電塊171或第二導電塊172，使得接地線G1直接電性連接至機殼18之接地元件 18G，無需經由可撓性電連接器16電性連接至主機板14之接地端(未繪示於圖中)。因此，相較於接地線與FPC壓合之接地機構而言，觸控裝置10之接地機構允許信號接線S較有彈性空間設計，有助於緩解信號接線S之空間限制。此外，接地線G1及第一導電塊171、第二導電塊172獨立於信號接線S直接電性連接至機殼18之接地元件18G，可減少甚或避免接地線G1與信號接線S之間信號干擾，有利於提高接地線G1之ESD屏蔽效果，提高觸控面板之可靠性。

圖2A所示為根據本發明之一實施例，觸控裝置20之接地機構的示意圖。請參照圖2A，觸控裝置20的元件與結構類同於圖1A所示之觸控裝置10，惟觸控裝置20之導電連接件包含一彈性連接鍵15A。在本發明之一實施例中，彈性連接鍵15A係以嵌入成型(insert molding)之方式嵌入機殼18中與接地元件18G相連接，使得彈性連接鍵15A之結構強度提高，不易遭磨損、撕裂、扭曲。

圖2B所示為根據本發明之另一實施例，觸控裝置20之接地機構的示意圖。請參照圖2B，觸控裝置20的元件與結構類同於圖1A所示之觸控裝置10，惟觸控裝置20之導電連接件包含一彈性扣片15B。在本發明之一實施例中，彈性扣片15B係以嵌入成型之方式嵌入機殼18中與接地元件18G相連接，使得彈性扣片15B之結構強度提高，不易遭磨損、撕裂、扭曲。

圖2C所示為根據本發明之又一實施例，觸控裝置20之接地機構的示意圖。請參照圖2C，觸控裝置20的元件與結構類同於圖1A所示之觸控裝置10，惟觸控裝置20之導電連接件包含一導電黏著層15C。在本發明之一實施例中，導電黏著層15C可包含具有導電性的光學膠(Optical Clear Resin；OCR)或光學膠帶(Optical Clear Adhesive；OCA)。又，光學膠可以是水膠或光 學透明的特殊雙面膠。

圖3所示為根據本發明之一實施例，觸控裝置30的俯視示意圖。請參照圖3，觸控裝置30的元件與結構類同於圖1A所示之觸控裝置10，惟觸控裝置30之接地線G1其一端接至第一導電塊171，另一端則接至可撓性電連接器16之一接地引腳16G。接地引腳16G電性連接至主機板14之接地端，而主機板14之接地端則電性連接至接地元件18G(圖1A)。

經此配置，當ESD發生時，接地線G1得以將ESD電流透過第一導電塊171、導電連接件15排放至接地元件18G，另亦可透過接地引腳16G、主機板14之接地端排放至接地元件18G，使信號接線S不受ESD之破壞，從而達成觸控裝置30之ESD防護功能。又，獨立於可撓性電連接器16之外的第一導電塊171有助於在一定程度上減少信號接線與接地線G1之間信號干擾。

圖4所示為根據本發明之一實施例，具有多接地線之觸控裝置40的俯視示意圖。請參照圖4，觸控裝置40的元件與結構類同於圖1A所示之觸控裝置10，惟觸控裝置40除了接地線G1之外，具有另一接地線G2。接地線G1、G2位於觸控區域125與信號接線S外圍且與信號接線S彼此間電性絕緣。接地線G1、G2之一端接至第一導電塊171，另一端則接至第二導電塊172。

在本實施例中，為求圖示精簡與說明方便，僅揭露兩條接地線G1、G2。然而在本發明之其他實施例中，接地線可為三條或三條以上。依此配置，位於較外圍之接地線G2承擔第一道ESD防護作用，而接地線G1則例如於接地線G2遭擊穿時，承擔第二道ESD防護作用。在本發明之一實施例中，接地線G1、G2的材質選自銀、鉬鋁鉬、金、銅、氧化銦錫中的一種。 又，在本發明之另一實施例中，接地線G1與G2為不相同的材質。舉例而言，接地線G1的材質為金屬，而接地線G2的材質為氧化銦錫，反之亦可。

經此配置，當ESD發生時，接地線G1得以將ESD電流透過第一導電塊171、導電連接件15排放至接地元件18G，或透過第二導電塊172、另一導電連接件15排放至接地元件18G。此外，接地線G2亦可透過第一導電塊171、導電連接件15排放至接地元件18G，或透過第二導電塊172、該另一導電連接件15排放至接地元件18G。如上之配置使信號接線S不受ESD之破壞，從而達成觸控裝置40之ESD防護功能。又，獨立於可撓性電連接器16之外的第一導電塊171、第二導電塊172有助於減少信號接線與接地線G1之間信號干擾，改善ESD屏蔽效果。

圖5所示為根據本發明之一實施例，具有多接地線之觸控裝置50的俯視示意圖。請參照圖5，觸控裝置50的元件與結構類同於圖4所示之觸控裝置40，惟觸控裝置50之接地線G1、G2之一端接至第一導電塊171，另一端則分別接至可撓性電連接器16之接地引腳16G1、16G2。接地引腳16G1、16G2電性連接至主機板14之接地端，而主機板14之接地端則電性連接至接地元件18G。

經此配置，當ESD發生時，接地線G1得以將ESD電流透過第一導電塊171、導電連接件15排放至接地元件18G，而接地線G2亦可透過第二導電塊172、另一導電連接件15排放至接地元件18G。此外，接地線G1亦可透過接地引腳16G1、主機板14之接地端排放至接地元件18G，而接地線G2另亦可透過接地引腳16G2、主機板14之接地端排放至接地元件18G。如上之配置使信號接線S不受ESD之破壞，從而達成觸控裝置50之ESD防護功能。

在本發明之其他實施例中，觸控裝置50之接地線G1、G2之一端接至第一導電塊171，另一端則共同接至可撓性電連接器16之一接地引腳，例如接地引腳16G1或16G2。

圖6所示為根據本發明之一實施例，具有多接地線之觸控裝置60的俯視示意圖。請參照圖6，觸控裝置60的元件與結構類同於圖4所示之觸控裝置40，惟觸控裝置60之接地線G1之一端接至第一導電塊171，另一端接至第二導電塊172，而接地線G2之一端亦接至第一導電塊171，另一端則接至可撓性電連接器16之接地引腳16G2。在本實施例中，接地引腳16G2可位於任意兩個信號引腳160之間。

經此配置，當ESD發生時，接地線G1得以將ESD電流透過第一導電塊171、導電連接件15排放至接地元件18G，或透過第二導電塊172、另一導電連接件15排放至接地元件18G。此外，接地線G2亦可透過第一導電塊171、導電連接件15排放至接地元件18G，或透過接地引腳16G2、主機板14之接地端排放至接地元件18G。如上之配置使信號接線S不受ESD之破壞，從而達成觸控裝置60之ESD防護功能。

圖7所示為根據本發明之一實施例，具有多接地線之觸控裝置70的俯視示意圖。請參照圖7，觸控裝置70的元件與結構類同於圖4所示之觸控裝置40，惟觸控裝置70之接地線G1之一端接至第一導電塊171，另一端接至第二導電塊172，而接地線G2之一端接至可撓性電連接器16之接地引腳16G1，而另一端則接至可撓性電連接器16之接地引腳16G2。

經此配置，當ESD發生時，接地線G1得以將ESD電流透過第一導電塊171、導電連接件15排放至接地元件18G，或透過第二導電塊172、另一導電連接件15排放至接地元件18G。此外，接地線G2透過接地引 腳16G1、主機板14之接地端排放至接地元件18G，或透過接地引腳16G2、主機板14之接地端排放至接地元件18G。如上之配置使信號接線S不受ESD之破壞，從而達成觸控裝置70之ESD防護功能。又，獨立於可撓性電連接器16之外的第一導電塊171、第二導電塊172有助於減少信號接線S與接地線G1之間信號干擾，改善ESD屏蔽效果。

本揭露之技術內容及技術特點已揭示如上，然而本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，在不背離後附申請專利範圍所界定之本揭露精神和範圍內，本揭露之教示及揭示可作種種之替換及修飾。例如，上文揭示之許多元件可以不同之結構實施或以其它相同功能的結構予以取代，或者採用上述二種方式之組合。

此外，本案之權利範圍並不侷限於上文揭示之特定實施例的裝置、元件或結構。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，基於本揭露教示及揭示裝置、元件或結構，無論現在已存在或日後開發者，其與本案實施例揭示者係以實質相同的方式執行實質相同的功能，而達到實質相同的結果，亦可使用於本揭露。因此，以下之申請專利範圍係用以涵蓋此類裝置、元件或結構。

10‧‧‧觸控裝置

12‧‧‧觸控面板

14‧‧‧主機板

16‧‧‧可撓性電連接器

125‧‧‧觸控區域

128‧‧‧周邊區域

160‧‧‧信號引腳

171‧‧‧第一導電塊

172‧‧‧第二導電塊

G1‧‧‧第一接地線

S‧‧‧信號接線

Claims (13)

1. 一種觸控面板，包含：一基板；多個信號引腳，設置於該基板上；多條信號接線，設置於該基板上，且電性連接該多個信號引腳；一第一導電塊，設置於該基板上，且獨立於該些信號引腳之外，並用於與一機殼接地；一第一接地線，設置於該基板上，且位於該些信號接線外圍，其中該第一接地線之一端電性連接該第一導電塊；以及一第二接地線，設置於該基板上，且位於該第一接地線外圍，其中該第二接地線之一端電性連接該第一導電塊。
2. 根據請求項1的觸控面板，另包含一第二導電塊，設置於該基板上且獨立於該些信號引腳之外，其中該第一接地線之另一端電性連接該第二導電塊，該第二導電塊用於與該機殼接地。
3. 根據請求項1的觸控面板，另包含一可撓性電連接器，電性連接至該多個信號引腳，其中該可撓性電連接器具有一接地引腳，該第一接地線之另一端電性連接至該接地引腳。
4. 根據請求項1的觸控面板，另包含一可撓性電連接器，電性連接至該多個信號引腳，其中該可撓性電連接器具有一接地引腳，該第一接地線之另一端及該第二接地線之另一端分別電性連接該接地引腳。
5. 根據請求項1的觸控面板，另包含一第二導電塊，設置於該基板上且獨立於該些信號引腳之外，其中該第一接地線之另一端及該第二接地線之另一端 皆電性連接該第二導電塊，該第二導電塊用於與該機殼接地。
6. 根據請求項1的觸控面板，另包含一第二導電塊及一可撓性電連接器，該第二導電塊設置於該基板上且獨立於該些信號引腳之外，該可撓性電連接器電性連接至該多個信號引腳，且還具有一接地引腳，該第一接地線之另一端電性連接該第二導電塊，該第二接地線之另一端電性連接該接地引腳。
7. 根據請求項1的觸控面板，其中該些信號接線電性連接於該些信號引腳與一觸控感測電極層之間。
8. 一種觸控面板，包含：一基板；多個信號引腳，設置於該基板上；多條信號接線，設置於該基板上，且電性連接該多個信號引腳；一第一導電塊，設置於該基板上，且獨立於該些信號引腳之外，並用於與一機殼接地；一第一接地線，設置於該基板上，且位於該些信號接線外圍，其中該第一接地線之一端電性連接該第一導電塊；一第二接地線，設置於該基板上，且位於該第一接地線外圍，其中該第二接地線之一端電性連接該第一導電塊；以及一可撓性電連接器，該可撓性電連接器電性連接至該多個信號引腳，且還具有兩個接地引腳，該第二接地線的兩端分別電性連接該些接地引腳。
9. 一種觸控裝置，包含：請求項1-8任一項的觸控面板；一機殼，包覆該觸控面板，且具有一接地元件電性連接該觸控面板之 第一導電塊。
10. 根據請求項9的觸控裝置，另包含一導電連接件，該導電連接件電性連接該第一導電塊至該接地元件。
11. 根據請求項10的觸控裝置，其中該導電連接件包含一彈性連接鍵、一彈性扣片與一導電黏著層三者之一。
12. 根據請求項10的觸控裝置，其中該導電連接件係嵌入成型於該機殼中與該接地元件相連接。
13. 根據請求項11的觸控裝置，其中該導電黏著層包含具有導電性的一光學膠與一光學膠帶兩者之一。