TWI567599B - 具靜電攻擊防護之面板裝置 - Google Patents

Description

具靜電攻擊防護之面板裝置

本發明係關於一種面板裝置；具體而言，本發明係關於一種具靜電攻擊防護並保護訊號線路之面板裝置。

在現行生活中，觸控式行動裝置或觸控式電子裝置大幅改變人們的生活習慣。舉例而論，觸控式平板電腦廣泛滲透各階層的人士，能夠提高生活的便利性並提供智能化的服務。一般而言，通常在設計電子裝置時，研發人員在不改變產品總面積的情況下，盡可能的提高觸控顯示面板的面積，並嘗試縮小邊框面積。然而，隨著觸控顯示面積增加，觸控顯示電路就更靠近產品外緣。

在實際情況中，電子裝置需通過靜電放電測試(ESD Test,electrostatic discharge test)，以確保電子裝置具有足夠的靜電防護性。靜電放電測試包含接觸放電(contact discharge)及空間放電(air discharge)。由於空間放電係模擬手指碰觸以放電於產品之絕緣區域，藉以測試產品之靜電耐受程度。通常而論，研發人員會在觸控顯示電路旁設置接地電路，提供靜電電荷之傳導路徑，進而提高產品的靜電耐受能力。需說明的是，由於邊框面積被縮小，故觸控顯示電路與接地電路係相互緊鄰設置。

此外，空間放電測試在整機模組上常常因產品側邊進入之靜電電荷攻擊訊號走線，呈現較差的靜電耐受能力。即使靜電電荷傳導至接地電路，但仍會產生靜電火花， 且火花竄流至觸控顯示訊號電路，使得產品發生異常。此現象在現今主流窄邊框機種影響更甚。換句話說，習知電子裝置之靜電耐受能力不佳，無法有效解決靜電電荷攻擊之狀況。

有鑑於上述先前技術的問題，本發明提出一種能夠避免或降低電路受攻擊並提高靜電防護程度的面板裝置。

於一方面，本發明提供一種能夠具輔助防護線路之面板裝置，以提高靜電防護程度。

於另一方面，本發明提供一種具輔助防護線路之面板裝置，能夠提供靜電電荷可能之傳導路徑。

於另一方面，本發明提供一種調整防護線路面積之面板裝置，以增加靜電電荷逸散面積。

本發明之一方面在於提供一種面板裝置，包含基板、至少一訊號線路、接地防護線路及輔助防護線路。在一實施例中，基板具有第一表面，其中第一表面包含作動區及包圍作動區之邊框區。此外，至少一訊號線路設置於邊框區，沿邊框區延伸並電性耦接至作動區，接地防護線路設置於邊框區並沿邊框區延伸，接地防護線路位於訊號線路朝向基板邊緣之一側。

具體而論，輔助防護線路設置於邊框區並沿邊框區延伸，且夾設於訊號線路及接地防護線路之間，其中輔助防護線路分別與訊號線路及接地防護線路間夾有間隙，且輔助防護線路具有導電性。

相較於先前技術，根據本發明之面板裝置係使用輔助防護線路形成靜電電荷之傳導區域，進而逸散靜電電荷。在實際情況中，輔助防護線路設置於訊號線路及接地防護線路之間，作為靜電電荷之一傳導路徑，因此能夠避免訊號線路受到靜電電荷攻擊。進一步而論，本發明更說明輔助防護線路與接地防護線路之相對寬度關係，進而提高靜電攻擊 之防護性。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

[本發明]

1、1A、1B、1C‧‧‧面板裝置

10‧‧‧基板

20‧‧‧訊號線路

30‧‧‧接地防護線路

40、40A、40B‧‧‧輔助防護線路

50‧‧‧邊緣

60‧‧‧非透明邊框

65‧‧‧絕緣層

70‧‧‧靜電火花

100‧‧‧第一表面

110‧‧‧作動區

120‧‧‧邊框區

410‧‧‧第一端

420‧‧‧第二端

430‧‧‧開口

500‧‧‧虛線區塊

600‧‧‧虛線區塊

700‧‧‧虛線區塊

G1‧‧‧間隙

G2‧‧‧間隙

W1、W2、W3‧‧‧橫向寬度

W300‧‧‧橫向寬度

圖1A係為本發明之面板裝置之實施例示意圖。

圖1B係為本發明之面板裝置之實施例側面剖視圖。

圖1C係為靜電攻擊之火花自接地防護線路跳至輔助防護線路之示意圖。

圖1D係為本發明之面板裝置之實施例之局部放大示意圖。

圖2係為本發明之面板裝置之另一實施例側面剖視圖。

圖3A係為本發明之面板裝置之另一實施例示意圖。

圖3B係為本發明之面板裝置之另一實施例之局部放大示意圖。

圖4A係為本發明之面板裝置之另一實施例示意圖。

圖4B係為本發明之面板裝置之另一實施例之局部放大示意圖。

根據本發明之一具體實施例，提供一種具靜電攻擊防護之面板裝置；具體而論，本發明之面板裝置可以為觸控面板或顯示面板，其可應用於平板電腦、行動電話、筆記型電腦或其他電子裝置，並無特定之限制。

請參照圖1A，圖1A係為本發明之面板裝置1之實施例示意圖。在此實施例中，面板裝置1較佳為觸控面板 裝置。面板裝置1包含基板10、至少一訊號線路20、接地防護線路30及輔助防護線路40。如圖1A所示，基板10具有第一表面100，其中第一表面100包含作動區110及包圍作動區110之邊框區120。在本實施例中，基板10係為觸控面板基板，作動區110內具有多個感測電極，供使用者於作動區110進行觸控。此外，邊框區120係為包圍作動區110之非觸控區域，通常以非透明邊框(opaque frame border)設置。

訊號線路20、接地防護線路30及輔助防護線路40設置於邊框區120。較佳而言，另設有非透明邊框60覆蓋在邊框區120上。請參照圖1B，圖1B係為本發明之面板裝置之實施例側面剖視圖。在此實施例中，非透明邊框60設置於基板10之對向，訊號線路20、接地防護線路30及輔助防護線路40設置於非透明邊框60與基板10之間，絕緣層65設置於該些線路之上方。在實際應用中，非透明邊框為避免訊號線路、接地線路、輔佐線路等暴露，並具美觀之效果，其相對位置並不以此為限。

此外，訊號線路20主要分布於緊鄰作動區110之區域，但不以此為限。在此實施例中，輔助防護線路40所形成之非封閉環狀具有第一端410及第二端420，且第一端410與第二端420形成開口430，使得訊號線路20自第一端410及第二端420間穿出輔助防護線路40外。進一步而論，輔助防護線路40係透過開口430形成非封閉環狀線路，其中開口430成為訊號線路20之穿越路徑。在實際情況中，訊號線路20可以於第一端410與第二端420之間進行換層，其中換層包含由基板10頂層穿透基板10以換至基板10底層，並無特定之限制。

在此實施例中，訊號線路20及接地防護線路30分別沿邊框區120延伸，其中訊號線路20電性耦接作動區110。如圖1A所示，邊框區120係包圍作動區110之外框，且訊號線路20及接地防護線路30延伸以圍繞著作動區110 之外圍。此外，接地防護線路30位於訊號線路20朝向基板10邊緣50之一側。如圖1A所示，接地防護線路30位於基板10第一表面100上之最外側，能夠先行吸收基板10外側之靜電攻擊。

如圖1A所示，輔助防護線路40沿邊框區120延伸，且夾設於訊號線路20及接地防護線路30之間。此外，輔助防護線路40係為導體並具有導電性。從另一個角度來看，在邊框區120上線路自基板10邊緣50朝向基板10中心之設置順序為：接地防護線路30、輔助防護線路40及訊號線路20。

如圖1A所示，輔助防護線路40形成為非封閉環狀包圍作動區110及至少部分或全部訊號線路20。具體而言，接地防護線路30能夠初步提供靜電防護，使得電荷可以先行在接地防護線路30上逸散。當接地防護線路30無法承受高壓靜電攻擊，導致電荷轉移至接地防護線路30外時，輔助防護線路40可以進一步提供電荷傳導之路徑，避免訊號線路20及作動區110之感測電極受到電荷攻擊。靜電電荷竄流進入邊框區120時，會尋找最佳傳導路徑流動，接地防護線路30連接於接地位準面，且通常設計具有較低之阻抗，以提供靜電電荷一好的傳導宣洩路徑。然而，在實際情況中，電路設計人員難以預測靜電電荷之傳導路徑之外，靜電電荷攻擊後常以火花之形式跳至接地防護線路30外，攻擊鄰近訊號線路，導致面板異常或失效，故面板裝置1透過輔助防護電路40提供更進一步的靜電防護。

值得注意的是，由於輔助防護線路40設置於訊號線路20及接地防護線路30之間，能直接提供靜電電荷(火花)可能的導通路徑，進而避免訊號線路20及感測電極受到靜電攻擊。請參照圖1C，圖1C係為靜電攻擊之火花自接地防護線路30跳至輔助防護線路40之示意圖。接地防護線路30受到靜電電荷攻擊後以產生靜電火花70，而輔助防護線路40 提供靜電火花70竄流路徑，避免靜電火花70跳至訊號線路20或作動區110。此外，輔助防護線路40形成獨立之電路(individual circuit)而不與其他電路連接，使得靜電電荷只能竄流於輔助防護線路40而不會逸流至其他電路。具體而論，輔助防護線路40在電性上自為獨立，與其他電路形成電性隔離，故為獨立電路。由於接地防護線路30已經先行逸散靜電電荷，且輔助防護線路40係為獨立電路，故輔助防護線路40能夠有效逸散其餘靜電電荷並成為靜電電荷竄流之終止區域。

請參照圖1D，圖1D係為本發明之面板裝置之實施例之局部放大示意圖。需說明的是，圖1D係為圖1A中虛線區塊500之放大示意圖。如圖1D所示，輔助防護線路40分別與訊號線路20及接地防護線路30間夾有間隙G1、G2。在邊框區120上，較佳不設置導體或電子元件於輔助防護線路40與訊號線路20之間以及輔助防護線路40與接地防護線路30之間。亦即，靜電電荷僅能透過空間分布傳導於輔助防護線路40與訊號線路20之間以及輔助防護線路40與接地防護線路30之間。

此外，輔助防護線路40與接地防護線路間30之間隙G2小於輔助防護線路40與訊號線路20間之間隙G1。換言之，由於間隙G2小於間隙G1，靜電電荷較容易自接地防護電路30經由空間分布跳至輔助防護線路40，使得輔助防護線路40能夠有效逸散靜電電荷。此外，由於間隙G1大於間隙G2，靜電電荷不易自輔助防護線路40竄流至訊號線路20。在此實施例中，面板裝置1設置輔助防護電路40並調整間隙G1、G2之大小，能夠有效提高靜電攻擊之防護性，達到保護訊號線路20之功效。

具體而言，輔助防護線路40具有橫向寬度W1，且接地防護線路30具有橫向寬度W300，其中輔助防護線路40之橫向寬度W1之範圍介於30μm至500μm之間。此外， 在此實施例中，輔助防護線路40之橫向寬度W1與接地防護線路30之橫向寬度W300之相對大小並無特定之限制，可依實際需求任意調整。此外，相對於習知電子裝置，此面板裝置1使用輔助防護線路40逸散靜電電荷，具增加2kV之靜電電壓耐受能力，有效具有靜電攻擊之防護性。

請參照圖2，圖2係為本發明之面板裝置之另一實施例側面剖視圖。相對於圖1B之面板裝置1，圖2實施例揭示面板裝置1A，其中非透明邊框60係設置於基板10之上方。在此實施例中，訊號線路20、接地防護線路30及輔助防護線路40設置於非透明邊框60之上方，且絕緣層65設置於該些線路之上方。換言之，訊號線路20、接地防護線路30及輔助防護線路40設置於絕緣層65與非透明邊框60之間。

請參照圖3A及圖3B；圖3A係為本發明之面板裝置1B之另一實施例示意圖，圖3B係為本發明之面板裝置1B之另一實施例之局部放大示意圖。需說明的是，圖3B係為圖3A中虛線區塊600之放大示意圖。在此實施例中，面板裝置1B之輔助防護電路40A之橫向寬度W2不小於接地防護線路30之橫向寬度W300。具體而論，輔助防護線路40A之橫向寬度W2與接地防護線路30之橫向寬度W300之比例實質大於或等於1。換言之，輔助防護線路40A之橫向寬度W2大於或者相同於接地防護線路30之橫向寬度W300。在此實施例中，輔助防護線路40A之橫向寬度W2與接地防護線路30之橫向寬度W300之比例等於1。在實際應用中，由於輔助防護線路40A與接地防護線路30等寬，輔助防護線路40A更有足夠面積逸散靜電電荷，進而保護訊號線路20。

請參照圖4A及圖4B；圖4A係為本發明之面板裝置1B之另一實施例示意圖，圖4B係為本發明之面板裝置之另一實施例之局部放大示意圖。在此實施例中，面板裝置1B之輔助防護電路40B之橫向寬度W3大於接地防護線路30之橫向寬度W300。換句話說，輔助防護線路40B之橫向寬度 W3與接地防護線路30之橫向寬度W300之比例大於1。相對於圖1A及圖3A中之面板裝置1及1B，輔助防護線路40B進一步具有充分的導電面積供靜電電荷導散，能夠大幅提高靜電防護程度。

需說明的是，無論面板裝置1、1A、1B或1C，若邊框區120有足夠之空間，較佳拉開輔助防護線路40與訊號線路20之間之間隙G2，能夠降低靜電電荷在空間分布上竄流之可能性，使得靜電電荷難以自輔助防護線路40跳至訊號線路20或作動區之感測電極。舉例而論，如圖1D所示，間隙G1較佳變大以增加輔助防護線路40與訊號線路20之間距。

此外，在較佳實施例中，輔助防護線路盡可能設置以靠近接地防護線路30，進而誘導靜電電荷傳導至輔助防護線路。舉例而論，如圖1D所示，間隙G2較佳縮小以提高接地線路無法宣洩阻擋之靜電電荷攻擊自接地防護線路30竄流至輔助防護線路40之可能性。

相較於先前技術，根據本發明之面板裝置1係使用輔助防護線路40形成靜電電荷之傳導區域，進而逸散靜電電荷。在實際情況中，輔助防護線路40設置於訊號線路20及接地防護線路30之間，能夠避免訊號線路20及感測電極受到靜電電荷攻擊，並提供靜電電荷可能之傳導路徑。此外，本發明更說明輔助防護線路40與接地防護線路30之相對寬度關係，進而提高靜電攻擊之防護性。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧面板裝置

10‧‧‧基板

20‧‧‧訊號線路

30‧‧‧接地防護線路

40‧‧‧輔助防護線路

50‧‧‧邊緣

100‧‧‧第一表面

110‧‧‧作動區

120‧‧‧邊框區

410‧‧‧第一端

420‧‧‧第二端

430‧‧‧開口

500‧‧‧虛線區塊

Claims (8)

1. 一種面板裝置，包含：一基板，具有一第一表面；其中，該第一表面包含一作動區及包圍該作動區之一邊框區；至少一訊號線路，設置於該邊框區，並沿該邊框區延伸並電性耦接該作動區；一接地防護線路，設置於該邊框區，並沿該邊框區延伸；其中，該接地防護線路位於該訊號線路朝向該基板邊緣之一側；以及一輔助防護線路，設置於該邊框區，並沿該邊框區延伸，且夾設於該訊號線路及該接地防護線路之間，該輔助防護線路形成為非封閉環狀包圍該作動區及該訊號線路；其中，該輔助防護線路分別與該訊號線路及該接地防護線路間夾有間隙，且該輔助防護線路具有導電性，且該輔助防護線路與該接地防護線路間之間隙小於該輔助防護線路與該訊號線路間之間隙。
2. 如請求項1所述之面板裝置，其中該輔助防護線路形成獨立之電路而不與其他電路連接。
3. 如請求項1所述之面板裝置，其中該輔助防護線路之橫向寬度不小於該接地防護線路之橫向寬度。
4. 如請求項3所述之面板裝置，其中該輔助防護線路與該接地防護線路間之間隙小於該輔助防護線路與該訊號線路間之間隙。
5. 如請求項1所述之面板裝置，其中該輔助防護線路所形成之該非封閉環狀具有一第一端及一第二端，該訊號線路自該第一端及該第二端間穿出該輔助防護線路外。
6. 如請求項1至4中任一所述之面板裝置，其中該輔助防護線路之橫向寬度與該接地防護線路之橫向寬度之比例實質大於或等於1。
7. 如請求項1至4中任一所述之面板裝置，其中該輔助防護線路之橫向寬度大於該訊號線路之橫向寬度。
8. 如請求項1至4中任一所述之面板裝置，其中該作動區內具有多個感測電極。