TWI632499B - 具靜電防護能力之觸控裝置 - Google Patents

Abstract

具靜電防護能力之觸控裝置，包含了觸控面板、驅動電路、多個驅動信號線和多個接地線。觸控面板包含多個觸控單元，且多個觸控單元排列成多行與多列的一陣列形狀。多個信號線耦接於該驅動電路，且各自耦接於該觸控面板中的一對應列中的每個觸控單元，其中該驅動電路用於透過該多個信號線依序驅動該多個觸控單元。多個接地線中的每個接地線與該多個信號線中的兩對應信號線相鄰。

Description

具靜電防護能力之觸控裝置

本揭示文件有關一種觸控裝置，尤指一種具靜電防護能力之觸控裝置。

近年來，為了提升觸控裝置的操控性和美觀程度，窄邊框設計已蔚為潮流。而將觸控裝置周邊的信號線路反折至觸控裝置的一側，是一種能有效減少邊框厚度的設計方式。然而，傳統的靜電防護電路(electrostatic discharge protection circuit)包含電晶體和電容，使得傳統的靜電防護電路不具備可撓性而無法反折。

有鑑於此，如何提供一種適用於窄邊框設計且具靜電防護能力之觸控裝置，實為業界有待解決的問題。

本揭示文件的一實施例有關一種具靜電防護能力之觸控裝置。該觸控裝置包含觸控面板、驅動電路、多個信號線和多個接地線。觸控面板包含多個觸控單元，且該多個觸控單元排列成多行與多列的一陣列形狀。多個信號線耦接於該驅動電路，且各自耦接於該觸控面板中的一 對應列中的每個觸控單元，其中該驅動電路用於透過該多個信號線依序驅動該多個觸控單元。多個接地線中的每個接地線與該多個信號線中的兩對應信號線相鄰。

上述實施例的優點之一是觸控裝置可將靜電放電現象發生於驅動信號線的機率降至百分之十以下。

上述實施例的優點的另一優點是當驅動信號線彎折時，接地線也可以隨之彎折，因此觸控裝置可在窄邊框設計的情況下保持良好的靜電防護能力。

100、300、400、500‧‧‧觸控裝置

110‧‧‧觸控面板

120‧‧‧第一方向驅動電路

130、530‧‧‧第一方向信號線

140‧‧‧第二方向驅動電路

150、550‧‧‧第二方向信號線

160、560‧‧‧接地線

170‧‧‧第一方向觸控單元

180‧‧‧第二方向觸控單元

310‧‧‧絕緣層

320‧‧‧導電連接層

410‧‧‧突起部

為讓揭示文件之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為依據本揭示文件一實施例的具靜電防護能力之觸控裝置簡化後的功能方塊圖。

第2圖為第1圖的觸控裝置的第一方向信號線和接地線局部放大後的功能方塊圖。

第3圖為依據本揭示文件另一實施例之觸控裝置的第一方向信號線和接地線局部放大後的功能方塊圖。

第4圖為依據本揭示文件再一實施例之觸控裝置的第一方向信號線和接地線局部放大後的功能方塊圖。

第5圖為依據本揭示文件又一實施例的具靜電防護能力之觸控裝置簡化後的功能方塊圖。

以下將配合相關圖式來說明本發明的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。

第1圖為依據本揭示文件一實施例的具靜電防護能力之觸控裝置100簡化後的功能方塊圖。如第1圖所示，觸控裝置100包含一觸控面板110、一第一方向驅動電路120、多個第一方向信號線130、一第二方向驅動電路140、多個第二方向信號線150和多個接地線160(虛線所示者)。觸控面板110包含多個第一方向觸控單元170和多個第二方向觸控單元180，且第一方向觸控單元170和第二方向觸控單元180排列成多行和多列的一陣列形狀。多個第一方向信號線130各自耦接於一對應列中的所有第一方向觸控單元170，且第一方向驅動電路120會透過多個第一方向信號線130依序驅動(或讀取)觸控面板110中的第一方向觸控單元170。多個第二方向信號線150則各自耦接於一對應行中的所有第二方向觸控單元170，且第二方向驅動電路140會透過多個第二方向信號線150依序驅動(或讀取)觸控面板110中的第二方向觸控單元180。每個接地線160則用於將累積於觸控裝置100中的靜電荷傳遞至一對應的接地點，以防止非預期的靜電放電損壞觸控裝置100。

第2圖為第1圖的觸控裝置100的第一方向信號線130和接地線160局部放大後的功能方塊圖。如第2圖所示，多個接地線160和多個第一方向信號線130間隔排列，以防止累積的靜電荷透過第一方向信號線130擊穿觸控裝置100的內部元件亦即，每個第一方向信號線130與兩個對 應的接地線160相鄰，每個接地線160也與兩個對應的第一方向信號線130相鄰。第一方向信號線130具有一相對較細的導線寬度，而任意兩個最接近的第一方向信號線130之間具有一相對較寬的間隔距離。因此，接地線160的導線寬度可以大於第一方向信號線130的導線寬度。

在本實施例中，設置於第一方向信號線130之間的接地線160的導線寬度，至少為與該接地線160相鄰之兩條第一方向信號線130之間隔距離的百分之九十。而每條接地線160的導線長度，近似於與該接地線160相鄰之兩條第一方向信號線130其中之一的導線長度。亦即，每條接地線160會自第一方向信號線130和觸控面板110的連接處附近，延伸自第一方向信號線130和第一方向驅動電路120的連接處附近，以對第一方向信號線130所經過的區域提供完整的靜電保護。如此一來，若於多個第一方向信號線130和多個接地線160的所在區域發生靜電放電現象(electrostatic discharge，ESD)，會有百分之九十以上的機會是發生於接地線160之上。

實作上，在某些實施例中，第一方向信號線130的導線寬度為0.1mm，與任一接地線160相鄰的兩個第一方向信號線130之間的最大間隔距離為4mm。因此，接地線160的最大導線寬度可設置為至少3.6mm(例如，3.8mm)。

在另外一些實施例中，觸控裝置100的接地線160也可和第二方向信號線150間隔排列，亦即每個第二方向信號線150與兩個對應的接地線160相鄰。並且，設置於 第二方向信號線150之間的接地線160的導線寬度，至少為與該接地線160相鄰之兩條第二方向信號線150之間隔距離的百分之九十。

第3圖為依據本揭示文件另一實施例之觸控裝置300的第一方向信號線130和接地線160局部放大後的功能方塊圖。觸控裝置300中的許多功能方塊的運作方式和優點與觸控裝置100相似，差異在於觸控裝置300還包含多個絕緣層310和多個導電連接層320。

如第3圖所示，觸控裝置300的多個接地線160和多個第一方向信號線130間隔排列，亦即每兩個相鄰的第一方向信號線130之間設置有一接地線160，而多個絕緣層310則用於覆蓋第一方向信號線130裸露的部分。具體而言，多個絕緣層310各自覆蓋一對應的第一方向信號線130，以及部分覆蓋與前述對應的第一方向信號線130相鄰的兩個接地線160。如此一來，相較於觸控裝置100，觸控裝置300可以藉由絕緣層310進一步防止靜電放電現象發生於第一方向信號線130之上。

在某些實施例中，觸控裝置300的接地線160也可和第二方向信號線150間隔排列，亦即每個第二方向信號線150與兩個對應的接地線160相鄰。並且，多個第二方向信號線150各自被一對應的絕緣層310所覆蓋。

導電連接層320用於將彼此之間只間隔一個第一方向信號線130或第二方向信號線150的兩個接地線160互相耦接，且每個導電連接層320部分覆蓋一對應的絕緣層 210。亦即，每個導電連接層320與一對應的絕緣層210交錯排列，也與一對應的第一方向信號線130或第二方向信號線150交錯排列。如此一來，每個接地線160便藉由導電連接層320以串聯的方式互相耦接。因此，相較於觸控裝置100，觸控裝置300可減少接地點的設置數量，進而可降低觸控裝置300的走線設計難度。

第4圖為依據本揭示文件再一實施例之觸控裝置400的第一方向信號線130和接地線160局部放大後的功能方塊圖。觸控裝置400中的許多功能方塊的運作方式和優點與觸控裝置100相似，差異在於觸控裝置400的多個第一方向信號線130上各自設置有多個突起部410。如第5圖所示，觸控裝置400的多個接地線160和多個第一方向信號線130間隔排列，亦即每兩個相鄰的第一方向信號線130之間設置有一接地線160。而每個突起部410的尖端朝向與該突起部410最接近之接地線160，以使累積於該突起部410所對應之第一方向信號線130上的靜電荷容易被釋放至相鄰的接地線160。

在某些實施例中，觸控裝置400接地線160也可和第二方向信號線150間隔排列，亦即每個第二方向信號線150與兩個對應的接地線160相鄰。並且，觸控裝置400的多個第二方向信號線150上也各自設置有多個突起部410。

實作上，突起部410的尖端至與該突起部410最接近之接地線130的距離，可設置為介於10μm至50μm之間。另外，突起部410可為對稱排列，亦可為交錯排列， 且突起部410的數量可依實際需求而調整。

第5圖為依據本揭示文件又一實施例的具靜電防護能力之觸控裝置500簡化後的功能方塊圖。如第5圖所示，觸控裝置500包含一觸控面板110、一第一方向驅動電路120、多個第一方向信號線530、一第二方向驅動電路140、多個第二方向信號線550和多個接地線560。觸控裝置500中的許多功能方塊的運作方式和優點與觸控裝置100相似，在此不再贅述，差異在於兩個接地線560之間至少設置有兩個第一方向信號線530，或是至少設置有兩個第二方向信號線550。

設置於第一方向信號線530之間的每條接地線560的導線寬度，至少為與該接地線560相鄰之兩條第一方向信號線530之間隔距離的百分之九十。設置於第二方向信號線550之間的每條接地線560的導線寬度，至少為與該接地線560相鄰之兩條第二方向信號線550之間隔距離的百分之九十。

在某些實施例中，兩相鄰的接地線560之間的第一方向信號線530或第二方向信號線550可被一對應的絕緣層(未繪示於圖中)所覆蓋，以進一步防止靜電放電現象發生於第一方向信號線130之上。

在另外一些實施例中，可透過一導電連接層(未繪示於圖中)將彼此之間只間隔一個第一方向信號線530或第二方向信號線550的兩個接地線560互相耦接互相耦接。如此一來，所有的接地線560便可透過導電連接層以串聯的 方式耦接在一起，進而可以減少接地點的數量。

實作上，可將前述的第一方向信號線130和530、第二方向信號線150和550以及接地線160和560彎折至觸控面板110的一側，以節省整體電路所需空間。

例如，在一些實施例中，第一、第二方向信號線和接地線是設置於軟性印刷電路板(flexible printed circuit，FPC)之上，所以可藉由將第一、第二方向信號線以及接地線彎折至觸控面板的一側，使第一、第二方向信號線以及接地線重疊於觸控面板，進而節省觸控裝置的整體電路面積而達到窄邊框的設計。並且，在前述第一、第二方向信號線以及接地線都彎折的情況下，第一方向信號線和接地線之間的相對位置沒有改變，第二方向信號線和接地線之間的相對位置也沒有改變，所以觸控裝置仍具有良好的靜電防護能力。

綜上所述，觸控裝置100、300、400和500藉由將大面積的接地線160和560設置於第一方向信號線130和530及/或第二方向信號線150和550之間，可將靜電放電現象發生於第一方向信號線130和530及/或第二方向信號線150和550的機率降至百分之十以下。

另外，當為了實現窄邊框設計，而將觸控裝置100、300、400和500中的第一方向信號線130和530及第二方向信號線150和550彎折時，接地線160和560也可以隨著彎折。因此，觸控裝置100、300、400和500可以於窄邊框設計的情形下，維持良好的靜電防護能力。

在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。

在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列舉的其中之一或多個項目的任意組合。另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。

以上僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明請求項所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。

Claims (9)

1. 一種具靜電防護能力之觸控裝置，包含：一觸控面板，包含多個觸控單元，且該多個觸控單元排列成多行與多列的一陣列形狀；一驅動電路；多個信號線，耦接於該驅動電路，且各自耦接於該觸控面板中的一對應列中的每個觸控單元，其中該驅動電路用於透過該多個信號線依序驅動該多個觸控單元；以及多個接地線，各自與該多個信號線中的兩對應信號線相鄰，其中，該多個接地線各自的一導線寬度，大於該多個信號線各自的一導線寬度。
2. 如請求項1之觸控裝置，其中，每兩相鄰的該多個信號線之間設置有該多個接地線之其中一者。
3. 如請求項1之觸控裝置，其中，該多個接地線各自的該導線寬度為該兩對應信號線之間的一間隔距離的至少百分之九十。
4. 如請求項1之觸控裝置，其中，該多個接地線各自的一最大導線寬度至少為3.6mm。
5. 如請求項1之觸控裝置，其中，該多個接地線各自的一導線長度，近似於該兩對應信號線其中之一的一導線長度。
6. 如請求項1之觸控裝置，另包含多個絕緣層，各自覆蓋該多個信號線中的一對應信號線。
7. 如請求項6之觸控裝置，另包含多個導電連接層，各自用於將彼此之間只間隔一個信號線的兩個接地線互相耦接，且各自與一對應的絕緣層交錯排列。
8. 如請求項1之觸控裝置，其中，該多個信號線上各自設置有多個突起部。
9. 如請求項8之觸控裝置，其中，每個突起部的尖端至與該突起部最接近之接地線的距離介於10μm至50μm之間。