TWI594166B - 觸控模組 - Google Patents

Description

觸控模組

本揭露是有關於一種觸控模組。

對常見的觸控模組(例如：智慧型手機、平板電腦等觸控顯示裝置內的觸控模組)來說，為避免使用者直接觸碰較為脆弱的觸控感測層，或者避免觸控感測層與觸控顯示裝置內其他具突起物的電子元件，如電路板等，直接接觸，通常會在觸控感測層朝外的一面設置保護層。然而，保護層會妨礙在製作完成後對觸控模組所進行的檢測。因此，在觸控模組組裝完成後，需要透過外接電路連接觸控感測電路，以進行對觸控感測電路的電性特性的量測。亦即，所量測到的觸控感測電路的電性特性實質上為外接電路與觸控感測電路的組合。誠然，透過多種變數的量測與大量的計算，可能可透過數學的計算方式將觸控感測電路的電性特性自組合中獨立出來。然而，此種方法隨著組裝觸控模組的數量增加，會同步地增加計算的難度與計算所需的時間，讓觸控模組的檢測時間以及製造成本也隨之成長。所以，為減少組裝觸控模組的檢測時間，增加檢測觸控感測電路的電性特性的精準度以及降低對觸控模組品質管控的難度，有待相關 領域具有通常知識者提出改進之方法，以彌補既有架構之不足。

本發明之一技術態樣是有關於一種觸控模組，其利用在覆蓋層上形成開口暴露感測電極遠離與外接電路鄰接的一端，讓外接的測試裝置可藉由開口與感測電極直接連接。如此一來，可減少或避免外接的測試裝置透過外接電路量測感測電極，量測的結果受到外接電路的影響，以增加外接的測試裝置所獲取的感測電極的電性特性的精準度，並降低對觸控模組進行品質管控的難度。

根據本發明一或多個實施方式，一種觸控模組包含基板、複數個第一感測電極以及第一覆蓋層。基板具有第一表面。第一感測電極設置在第一表面。第一感測電極具有第一端以及相對第一端的第二端。第二端用以與外接電路電性連接。第一覆蓋層設置在第一感測電極遠離基板的一側，並覆蓋第一感測電極。第一覆蓋層具有複數個第一開口。第一開口分別暴露第一端。

在本發明一或多個實施方式中，上述的感測電極包含測試觸墊。測試觸墊設置在第一端。第一開口暴露測試觸墊的至少部分。

在本發明一或多個實施方式中，上述的第一開口的面積大於7μm²。

在本發明一或多個實施方式中，上述的基板具有可視區域以及鄰接可視區域的週邊區域。第一開口在基板上的垂直投影位在週邊區域。

在本發明一或多個實施方式中，上述的觸控模組還可包含複數個第一外接電極設置在第一表面。第一外接電極分別與第二端相連接。

在本發明一或多個實施方式中，上述的第一覆蓋層還具有至少一第二開口，暴露第一外接電極。

在本發明一或多個實施方式中，上述的觸控模組可更包含複數個走線，分別將第二端連接至第一外接電極。其中，第一感測電極中至少一者的第一端在第一表面的投影，位在走線以及第一感測電極之間。

在本發明一或多個實施方式中，上述的基板更具有相對第一表面的第二表面。觸控模組還更包含複數個第二感測電極以及第二覆蓋層。第二感測電極設置在第二表面。第二感測電極具有第三端以及相對第三端的第四端。第四端用以與外接電路電性連接。第二覆蓋層設置在第二感測電極遠離基板的一側，並覆蓋第二感測電極。第二覆蓋層具有複數個第三開口。第三開口分別暴露第三端。

在本發明一或多個實施方式中，上述的第一感測電極沿第一方向平行設置。第二感測電極沿相異於第一方向的第二方向平行設置。第二感測電極在第一表面的投影，分別與第一感測電極相交。

在本發明一或多個實施方式中，上述的第二方向與第一方向實質上互相垂直。

在本發明一或多個實施方式中，上述的觸控模組可更包含複數個第二外接電極設置在第二表面。第二外接電極分別與第四端相連接。第二覆蓋層還具有第四開口。第四開口暴露第二外接電極。

100‧‧‧觸控模組

110‧‧‧基板

112‧‧‧第一表面

114‧‧‧第二表面

116‧‧‧可視區域

118‧‧‧週邊區域

120‧‧‧第一觸控感測層

121‧‧‧第一感測電極

122/122’‧‧‧第一端

123‧‧‧第二端

130‧‧‧第一覆蓋層

132‧‧‧第一開口

134‧‧‧第二開口

140‧‧‧第一外接電路

142‧‧‧第一外接電極

144‧‧‧走線

150‧‧‧第二觸控感測層

151‧‧‧第二感測電極

152‧‧‧第三端

153‧‧‧第四端

160‧‧‧第二覆蓋層

162‧‧‧第三開口

164‧‧‧第四開口

170‧‧‧第二外接電路

172‧‧‧第二外接電極

174‧‧‧走線

200‧‧‧測試觸墊

2B-2B’/3B-3B’‧‧‧線段

X‧‧‧第一方向

Y‧‧‧第二方向

第1圖為依照本發明一種實施方式繪示之觸控模組的立體示意圖；第2A圖為自第1圖中之觸控模組的第一表面的一側繪示的上視透視圖；第2B為依照第1圖中的觸控模組沿線段2B-2B’的側視剖面圖；第3A自第1圖中之觸控模組的第二表面的一側繪示的底視透視圖；第3B圖為依照第1圖中的觸控模組沿線段3B-3B’的側視剖面圖；第4圖為依照本發明另外一種實施方式繪示之測試觸墊的簡單示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

在本文中，使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述各種元件、組件、區域、層與/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層與/或區塊不應該被這些術語所限制。這些詞彙只限於用來辨別單一元件、組件、區域、層與/或區塊。因此，在下文中的一第一元件、組件、區域、層與/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層與/或區塊，而不脫離本發明的本意。

第1圖為依照本發明一實施方式繪示之觸控模組100的立體示意圖。第2A圖為自第1圖中之觸控模組100的第一表面112的一側繪示的上視透視圖。第2B繪示第1圖中之觸控模組100沿線段2B-2B’的側視剖面圖。如第1圖所示，觸控模組100包含基板110、第一觸控感測層120、第一覆蓋層130以及第一外接電路140。基板110具有第一表面112以及與第一表面112相對的第二表面114。第一觸控感測層120設置在第一表面112。第一觸控感測層120包含第一感測電極121。

如第2A圖、第2B圖所示，第一感測電極121具有第一端122以及相對第一端122的第二端123。第二端123 與第一外接電路140電性連接。第一感測電極121可更進一步地透過第一外接電路140與外接電子元件，如軟性電路板等，電性連接。參照第1圖、第2A圖以及第2B圖，第一覆蓋層130設置在第一感測電極121遠離基板110的一側，並覆蓋第一感測電極121。第一覆蓋層130具有複數個第一開口132。第一端122在第一開口132中被暴露。外接測試電路可透過第一開口132與第一端122相接觸。外接測試電路可為測試探針等。在一實施方式中，第一開口132的面積可大於7μm²，但不限於此。舉例來說，第一開口132的面積也可為5μm²、3μm²或其他合適的面積，只要測試探針可透過第一開口132與第一端122相接觸即可。

由於外接的測試電路，如測試探針等，可透過第一開口132與第一感測電極121的第一端122直接連接，以對第一感測電極121進行電訊號或電性的量測與測試。是故，可避免如透過第一外接電路140與第二端123連接外接測試電路與第一感測電極121時，第一外接電路140會產生未知電容與未知電感等與第一感測電極121耦合，進而影響量測結果。換句話說，藉由在觸控模組100的第一覆蓋層130形成第一開口132，外接的測試電路可更精確地獲取第一感測電極121的電性特性。因此，可節省量測後所需的計算時間，且更準確地展現第一感測電極121的電性特性，以方便對觸控模組100進行品質控管。

參照第2A圖、第2B圖，在本實施方式中，第一外接電路140包含第一外接電極142以及走線144。第一 外接電極142以及走線144設置在第一表面112。第一外接電極142分別透過走線144與第二端123相連接。在多個實施方式中，第一覆蓋層130可更具有第二開口134，暴露第一外接電極142，以讓其他電子元件透過第二開口134與第一外接電極142電性連接。

在多個實施方式中，基板110具有可視區域116(即第2A圖中虛線以內之區域)以及鄰接可視區域116的週邊區域118(即第2A圖中虛線以外之區域)。第一開口132在基板110上的垂直投影位在週邊區域118。在其他多個實施方式中，觸控模組100可具有遮光特徴(圖未繪示)。遮光特徴設置在基板110的週邊區域118上，用以遮蔽像是走線144、第一開口132等，以避免走線144與第一開口132影響觸控模組100的視覺效果。

在多個實施方式中，基板110的材料可為玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、聚碳酸酯樹脂(Polycarbonate,PC)、聚亞醯胺(Polyimide,PI)、藍寶石(sapphire)、矽或其他合適的透明材料。在多個實施方式中，第一感測電極121可為透光性較高的導電材料形成，如金屬奈米導線、透明金屬氧化薄膜，如氧化銦鋅(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋁銦(AIO)、氧化銦(InO)或氧化鎵(Gallium Oxide，GaO)等，或金屬網格等。

第3A圖為自第1圖中之觸控模組100的第二表面114的一側繪示的底視透視圖。第3B圖繪示第1圖中之觸 控模組100沿線段3B-3B’的側視剖面圖。如第3A圖、第3B圖所示，在多個實施方式中，觸控模組100還可包含第二觸控感測層150以及第二覆蓋層160。第二觸控感測層150設置在第二表面114。第二觸控感測層150包含第二感測電極151。第二感測電極151具有第三端152以及相對第三端152的第四端153。第四端153與第二外接電路170電性連接。第二感測電極151可進一步地透過第二外接電路170與外接電子元件，如軟性電路板等，電性連接。參照第1圖、第3A圖以及第3B圖，第二覆蓋層160設置在第二感測電極151遠離基板110的一側，並覆蓋第二感測電極151。其中，第二覆蓋層160具有複數個第三開口162。第三端152在第三開口162中被暴露。外接測試電路可透過第三開口162與第三端152相接觸。外接測試電路可為測試探針等。

在多個實施方式中，第二感測電極151可為透光性較高的導電材料形成，如金屬奈米導線、透明金屬氧化薄膜，如氧化銦鋅(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋁銦(AIO)、氧化銦(InO)或氧化鎵(Gallium Oxide，GaO)等，或金屬網格等。

參照第3A圖、第3B圖，在多個實施方式中，第二外接電路170包含第二外接電極172以及走線174。第二外接電極172以及走線174設置在第二表面114。第二外接電極172分別透過走線174與第四端153相連接。在多個實施方式中，第二覆蓋層160可更具有第四開口164，暴露 第二外接電極172，以讓其他電子元件透過第四開口164與第二外接電極172電性連接。

值得注意的是，前述之第一感測電極121、第一外接電路140、第一外接電極142、第二感測電極151、第二外接電路170、第二外接電極172、第二開口134以及第四開口164等，僅為示例，其並非用以限制本發明。舉例來說，第一觸控感測層120以及第二觸控感測層150可包含更多的第一感測電極121與第二感測電極151。舉例來說，第二外接電路170也可延伸到第一表面112，讓第二外接電極172暴露在第二開口134中，而取消第四開口164。舉例來說，第一外接電路140也可延伸到第二表面114，讓第一外接電極142暴露在第四開口164中，而取消第二開口134。舉例來說，也可讓軟性電路板等直接進入基板110與第一覆蓋層130之間，與第一外接電極142電性連接，並取消第二開口134。舉例來說，也可讓軟性電路板等直接進入基板110與第二覆蓋層160之間，與第二外接電極172電性連接，並取消第四開口164。舉例來說，第一外接電極142與第二外接電極172可位在相異的兩側。應瞭解到，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要彈性選擇之。只要讓第一外接電路140、第二外接電路170不重疊，且可與其他外接電子元件電性連接即可。

參照第1圖，第一感測電極121沿第一方向X彼此平行設置。第二感測電極151沿相異於第一方向X的第二方向Y彼此平行設置。第二感測電極151在第一表面112的 投影，分別與第一感測電極121相交，以讓觸控模組100可藉由第一感測電極121與第二感測電極151的電訊號變化，來定位使用者所觸摸的位置。在本實施方式中，第二方向Y可與第一方向X實質上互相垂直，但不限於此。在其他的實施方式中，第二方向Y也可與第一方向X夾一非直角的角度。

繼續參照第1圖，在多個實施方式中，第一感測電極121中至少一者的第一端122在第一表面112的投影，位在走線144以及第一感測電極121之間，以避免第一端122與走線144相接觸。

第4圖為依照本發明另一實施方式繪示之測試觸墊200與第一端122’在第一開口132中的簡單示意圖。在其他的多個實施方式中，第一感測電極121可更包含測試觸墊200，設置在第一感測電極121的第一端122’。測試觸墊200可用以增加第一端122’與外接測試元件的接觸面積。其中，第一開口132可暴露測試觸墊200的至少部分。在多個實施方式中，測試觸墊200可由硬度較高的材料，如較厚的金屬等，製造而成。測試觸墊200可避免第一端122’在測試的過程中，因探針的多次測量，而形成探針的痕跡，甚或，電性特性的變化。因此，透過設置測試觸墊200還可增加第一感測電極121的電性特性的穩定度。

綜上所述，本發明提供一種觸控模組包含基板、感測電極以及覆蓋層。感測電極設置在基板的一表面。感測電極具有第一端以及相對第一端的第二端。第二端用以與外接電路電性連接。覆蓋層設置在感測電極遠離基板的一 側，並覆蓋感測電極。覆蓋層具有複數個開口，分別暴露第一端。本發明利用在覆蓋層上形成開口暴露感測電極遠離與外接電路鄰接的一端，讓外接的測試裝置可藉由開口與感測電極直接連接。如此一來，可減少或避免外接的測試裝置透過外接電路量測感測電極，量測的結果受到外接電路的影響，以增加外接的測試裝置所獲取的感測電極的電性特性的精準度，並降低對觸控模組進行品質管控的難度。

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‧‧‧觸控模組

110‧‧‧基板

112‧‧‧第一表面

114‧‧‧第二表面

120‧‧‧第一觸控感測層

121‧‧‧第一感測電極

122‧‧‧第一端

123‧‧‧第二端

130‧‧‧第一覆蓋層

132‧‧‧第一開口

134‧‧‧第二開口

140‧‧‧第一外接電路

142‧‧‧第一外接電極

144‧‧‧走線

150‧‧‧第二觸控感測層

151‧‧‧第二感測電極

160‧‧‧第二覆蓋層

2B-2B’/3B-3B’‧‧‧線段

X‧‧‧第一方向

Y‧‧‧第二方向

Claims (11)

1. 一種觸控模組，包含：一基板，具有一第一表面；複數個第一感測電極，設置在該第一表面，其中每一該些第一感測電極具有一第一端以及相對該第一端的一第二端，且該些第二端配置以與一外接電路電性連接；以及一第一覆蓋層，設置在該些第一感測電極遠離該基板的一側，並覆蓋該些第一感測電極，其中該第一覆蓋層具有複數個第一開口，分別暴露該些第一端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中該些第一感測電極包含複數個測試觸墊，分別設置在該些第一端，其中該些第一開口分別暴露該些測試觸墊的至少部分。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中每一該些第一開口的面積大於7μm²。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中該基板具有一可視區域以及鄰接該可視區域之一週邊區域，其中該些第一開口在該基板上的垂直投影位在該週邊區域。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，更包含複數個第一外接電極設置在該第一表面，分別與該些第二端相連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控模組，其中該第一覆蓋層還具有至少一第二開口，暴露該些第一外接電極。
7. 如申請專利範圍第5項所述之觸控模組，更包含複數個走線，分別將該些第二端連接至該些第一外接電極，其中該些第一感測電極中至少一者的該第一端在該第一表面的投影，位在該些走線以及該些第一感測電極之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中該基板更具有一第二表面，相對該第一表面，其中該觸控模組更包含：複數個第二感測電極，設置在該第二表面，其中每一該些第二感測電極具有一第三端以及相對該第三端的一第四端，且該些第四端配置以與另一外接電路電性連接；以及一第二覆蓋層，設置在該些第二感測電極遠離該基板的一側，並覆蓋該些第二感測電極，其中該第二覆蓋層具有複數個第三開口，分別暴露該些第三端。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控模組，其中該些第一感測電極沿一第一方向平行設置，以及該些第二感測電極沿相異於該第一方向的一第二方向平行設置，且該些第二感測電極在該第一表面的投影，分別與該些第一感測電極相交。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控模組，其中該第二方向與該第一方向實質上互相垂直。
11. 如申請專利範圍第9項所述之觸控模組，更包含複數個第二外接電極，設置在該第二表面，該第二覆蓋層還具有至少一第四開口，暴露該些第二外接電極。