TWM520164U - 觸控面板 - Google Patents

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TWM520164U
TWM520164U TW105200133U TW105200133U TWM520164U TW M520164 U TWM520164 U TW M520164U TW 105200133 U TW105200133 U TW 105200133U TW 105200133 U TW105200133 U TW 105200133U TW M520164 U TWM520164 U TW M520164U
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Taiwan
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touch panel
layer
sensing
discharge
touch
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TW105200133U
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何寬鑫
游曉霞
楊俊評
雲花
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宸鴻科技（廈門）有限公司
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Description

觸控面板
本創作是有關於一種觸控面板。
於現今之消費性電子產品的市場中，可攜式電子產品已廣泛使用觸控面板以作為資料通訊的界面工具。此外，由於目前電子產品的設計皆以輕薄短小為方向，因此在產品上無足夠空間容納如鍵盤、滑鼠等傳統輸入裝置，尤其在講求人性化設計的平板電腦需求的帶動下，觸控面板已經一躍成為關鍵的零組件之一。
隨著觸控面板逐漸朝向輕薄型發展，觸控面板中的感測器(Sensor)包括感應電極及與感應電極相連接的導線，導線位於感應電極外圍。若觸控面板無適當的靜電防護措施，感應電極易遭靜電擊穿，導致感應電極中斷或導電性變差，進而影響整機組裝後的使用與產品壽命。
由於遮光元件在製作過程中易產生碳化等情況，導致電阻分布不均，使得在遮光元件上容易產生靜電擊穿在遮光元件上的感應電極。因此本創作之一態樣提供一種觸控面 板，包含基板、遮光元件、觸控感測層、放電元件與主橋接元件。基板具有中心區域與周邊區域。周邊區域包圍中心區域。遮光元件置於基板之周邊區域上。觸控感測層置於基板上，且部分之觸控感測層置於遮光元件上。放電元件置於遮光元件上，並與觸控感測層相隔離。主橋接元件連接置於遮光元件上之部分觸控感測層與放電元件。
在一或多個實施方式中，觸控面板更包含屏蔽層，置於遮光元件上。屏蔽層包圍放電元件且與放電元件相隔一間隙，主橋接元件與屏蔽層電性絕緣。
在一或多個實施方式中，觸控面板更包含絕緣層，置於主橋接元件與屏蔽層之間。
在一或多個實施方式中，放電元件之數量為複數個。放電元件之間互相隔離。觸控面板更包含副橋接元件，連接二之放電元件。
在一或多個實施方式中，主橋接元件與副橋接元件以串聯方式連接放電元件。
在一或多個實施方式中，觸控面板更包含屏蔽層，置於遮光元件上。屏蔽層包圍一之放電元件且與放電元件相隔一間隙。主橋接元件與副橋接元件皆與屏蔽層電性絕緣。
在一或多個實施方式中，觸控面板更包含絕緣層，置於副橋接元件與屏蔽層之間。
在一或多個實施方式中，屏蔽層之數量為複數個，且分別包圍放電元件。
在一或多個實施方式中，放電元件的數量為二個。放電元件之間互相隔離，且分別連接至主橋接元件的相對兩端。
在一或多個實施方式中，觸控感測層包含第一感測單元，沿第一方向延伸。主橋接元件連接第一感測單元之一端部。
在一或多個實施方式中，第一感測單元包含複數個感測墊與複數個連接元件。主橋接元件連接位於第一感測單元之端部的感測墊。連接元件分別連接感測墊並與感測墊交替排列。
在一或多個實施方式中，觸控面板更包含導線，置於遮光元件上，且連接位於端部之感測墊。
在一或多個實施方式中，觸控感測層更包含第二感測單元，沿第二方向延伸，第二方向與第一方向交錯。
上述實施方式之觸控面板能夠減少遮光元件上所產生的靜電擊穿觸控感測層的機會，以減少靜電對觸控感測層的傷害。
110‧‧‧基板
112‧‧‧中心區域
114‧‧‧周邊區域
120‧‧‧遮光元件
130‧‧‧觸控感測層
131‧‧‧第一感測單元
132、136‧‧‧感測墊
133、137‧‧‧連接元件
134‧‧‧開口區
131t、135t‧‧‧端部
135‧‧‧第二感測單元
138‧‧‧絕緣元件
139‧‧‧假性元件
140、140a、140b‧‧‧放電元件
150‧‧‧主橋接元件
160、160a、160b‧‧‧屏蔽層
165‧‧‧間隙
170、170a、170b‧‧‧絕緣層
180‧‧‧副橋接元件
190‧‧‧保護層
195‧‧‧導線
2B-2B、3B-3B、4B-4B、5B-5B‧‧‧線段
A、B‧‧‧區域
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
第1圖為本創作一實施方式之觸控面板的上視圖。
第2A圖為第1圖之區域A的局部放大圖。
第2B圖為沿第2A圖之線段2B-2B的剖面圖。
第3A圖為第1圖之區域B的局部放大圖。
第3B圖為沿第3A圖之線段3B-3B的剖面圖。
第4A圖繪示本創作另一實施方式之觸控面板的局部放大圖。
第4B圖繪示沿第4A圖之線段4B-4B之剖面圖。
第5A圖繪示本創作又一實施方式之觸控面板的局部放大圖。
第5B圖繪示沿第5A圖之線段5B-5B之剖面圖。
第6圖繪示本創作又一實施方式之觸控面板的局部放大圖。
第7圖繪示本創作再一實施方式之觸控面板的局部放大圖。
以下將以圖式揭露複數個實施方式，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創作。也就是說，在本創作部分實施方式中，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。
第1圖為本創作一實施方式之觸控面板的上視圖，第2A圖為第1圖之區域A的局部放大圖，第2B圖為沿第2A圖之線段2B-2B的剖面圖。如圖所示，觸控面板包含基板110、遮光元件120、觸控感測層130、放電元件140與主橋接元件150。基板110具有中心區域112與周邊區域114。周邊區域114 包圍中心區域112。遮光元件120置於基板110之周邊區域114上。觸控感測層130置於基板110上，且部分之觸控感測層130置於遮光元件120上。放電元件140置於遮光元件120上，並與觸控感測層130相隔離。主橋接元件150連接置於遮光元件120上之部分觸控感測層130與放電元件140。
在一些實施方式中，基板110之中心區域112為觸控面板之觸控區，而周邊區域114則為觸控面板的線路區，觸控感測層130可與周邊區域114的線路相連，以與外界電路電性連接。然而上述之中心區域112與周邊區域114的分界僅為例示，並非用以限制本創作。另外，遮光元件120例如為遮光矩陣(Black Matrix,BM)，其可遮住周邊區域114的線路，以保持觸控面板的外表美觀。
簡言之，本實施方式之觸控面板能夠減少靜電擊穿觸控感測層130的機會，以減少靜電對觸控感測層130的傷害。具體而言，在本實施方式中，因遮光元件120本身材質(例如為有機材質，油墨等)的緣故，其本身的電阻值較高，再加上製程因素的影響，其電阻分佈可能變得不均勻，例如部分區域被碳化，造成某些區域電阻較高，某些區域則較低。另外，遮光元件120靠近基板110之中心區域112的一側(即周邊區域114與中心區域112之間)具有高度差，造成此處的觸控感測層130厚度不均，導致此處的觸控感測層130之電阻值也較高。總體而言，於遮光元件120上的部分觸控感測層130其電阻容易增加，若有意料不到的靜電累積於此處，容易造成觸控感測 層130之線路或圖案爆裂，以致於訊號斷線或短路，甚或導致觸控感測層130功能異常。
然而在本實施方式中，主橋接元件150連接置於遮光元件120上之部分觸控感測層130與放電元件140，因此觸控感測層130與放電元件140之間便會產生高低電位差。即使靜電擊至遮光元件120上的部分觸控感測層130，電流也能夠快速地沿著主橋接元件150而流至低電位之放電元件140上，避免靜電破壞觸控感測層130。另一方面，既然電流已流至放電元件140，則位於周邊區域114與中心區域112之間的觸控感測層130亦能減少被靜電損害的機率。
在本實施方式中，放電元件140為導電層，其例如可與觸控感測層130由同一導電層共同製作而成。舉例而言，可先於基板110與遮光元件120上舖上一層導電層(例如為透明導電層，如氧化銦錫(ITO))，之後再圖案化導電層，以同時形成放電元件140與觸控感測層130。然而在其他的實施方式中，放電元件140與觸控感測層130亦可由不同材質所形成或經由不同製程而完成。另外，在第2A圖中，放電元件140為方形，然而在其他的實施方式中，放電元件140亦可為其他形狀，例如圓形或多邊形。
在第2B圖中，主橋接元件150置於放電元件140與觸控感測層130上，亦即，放電元件140與觸控感測層130置於主橋接元件150與遮光元件120之間。主橋接元件150的材質例如為金屬，然而本創作不以此為限。在其他的實施方式中，主橋接元件150亦可置於放電元件140與觸控感測層130 下，亦即，主橋接元件150置於放電元件140與遮光元件120之間以及觸控感測層130與遮光元件120之間。基本上，只要主橋接元件150電性連接放電元件140與觸控感測層130，即在本創作之範疇中。
在一或多個實施方式中，觸控面板可更包含保護層190，覆蓋基板110上的所有元件(即遮光元件120、觸控感測層130、放電元件140、主橋接元件150與其他線路)，亦即保護層190置於遮光元件120、觸控感測層130、放電元件140、主橋接元件150與其他線路的上方。
接著請回到第1圖。在本實施方式中，觸控感測層130包含第一感測單元131，沿第一方向D1延伸。主橋接元件150連接(置於)第一感測單元131之端部131t。例如在本實施方式中，主橋接元件150與放電元件140的數量皆為複數個。觸控感測層130包含四條第一感測單元131，而每條第一感測單元131之相對兩端部131t皆連接主橋接元件150。如此一來，只要靜電擊中任一第一感測單元131，與其連接之主橋接元件150皆能夠把電流導引至對應之放電元件140。
另一方面，觸控感測層130更包含第二感測單元135，沿第二方向D2延伸，其中第二方向D2與第一方向D1交錯(例如實質垂直)。另一些主橋接元件150連接(置於)第二感測單元135之端部135t。例如在本實施方式中，觸控感測層130包含五條第二感測單元135，而每條第二感測單元135之相對兩端部135t皆連接主橋接元件150。如此一來，只要靜電擊中 任一第二感測單元135，與其連接之主橋接元件150皆能夠把電流導引至對應之放電元件140。
然而上述之說明僅為例示，在其他的實施方式中，只要至少一端部131t或135t連接主橋接元件150與放電元件140，則在本創作之範疇中。而越多端部131t與135t連接主橋接元件150與放電元件140，則防止靜電擊穿觸控感測層130的效果越好。
請一併參照第1圖與第3A圖，其中第3A圖為第1圖之區域B的局部放大圖。在本實施方式中，第一感測單元131包含複數個感測墊132與複數個連接元件133。主橋接元件150連接位於第一感測單元131之端部131t的感測墊132。連接元件133分別連接感測墊132並與感測墊132沿第一方向D1交替排列。在本實施方式中，感測墊132例如為長條狀，而連接元件133連接相鄰之二感測墊132。感測墊132與連接元件133例如可一體成型，亦可分別為不同材質，本創作不以此為限。
另外，請一併參照第1圖、第3A圖與第3B圖，其中第3B圖為沿第3A圖之線段3B-3B的剖面圖。在本實施方式中，第二感測單元135包含複數個感測墊136與複數個連接元件137。主橋接元件150連接位於第二感測單元135之端部135t的感測墊136。連接元件137分別連接感測墊136並與感測墊136沿第二方向D2交替排列。在本實施方式中，感測墊136例如為長條狀，而連接元件137連接相鄰之二感測墊136。連接元件137與133互相交錯，因此觸控感測層130可更包含絕緣元件138，置於連接元件137與133之間，以隔離連接元件137與 133。具體而言，絕緣元件138置於連接元件133上，而連接元件137則置於絕緣元件138上，以跨接相鄰之二感測墊136。在一些實施方式中，絕緣元件138之材質可為聚亞醯胺(polyimide,PI)，亦可為其他合適之材質。連接元件137之材質可為金屬，其可與主橋接元件150於同一製程步驟中一併形成。
接著請回到第1圖，在本實施方式中，第一感測單元131與第二感測單元135互相交錯以定義出複數個開口區134，在開口區134中沒有感測墊132、136(如第3A圖所示)與連接元件133、137(如第3A圖所示)的存在。為了匹配開口區134之光線折射率，觸控感測層130可更包含複數個假性元件139，置於開口區134中。假性元件139之材質可與第一感測單元131與第二感測單元135相同，因此可與第一感測單元131以及第二感測單元135之感測墊136於同一製程步驟中形成，然而本創作不以此為限。在第1圖之假性元件139的圖案與複數僅為例示，其可依照實際情況而設計。
在本實施方式中，觸控面板更包含導線195，置於遮光元件120上，且連接位於端部131t(135t)之感測墊132(136)(如第3A圖所繪示)，以作為觸控感測層130與外界電路之間的連接線材。在一些實施方式中，導線195與主橋接元件150之材質可相同，例如皆為金屬，因此導線195與主橋接元件150可於同一製程步驟完成。在第1圖中，每一導線195之一部分跨置於觸控感測層130上以與其電性連接，然而本創作不以此種結構為限。
接著請一併參照第4A圖與第4B圖，其中第4A圖繪示本創作另一實施方式之觸控面板的局部放大圖，第4B圖繪示沿第4A圖之線段4B-4B之剖面圖。在本實施方式中，觸控面板更包含屏蔽層160，置於遮光元件120上。屏蔽層160包圍放電元件140且與放電元件140相隔一間隙165。主橋接元件150與屏蔽層160電性絕緣。舉例而言，觸控面板可更包含絕緣層170，置於主橋接元件150與屏蔽層160之間，用以電性絕緣主橋接元件150與屏蔽層160。
具體而言，當靜電擊至觸控感測層130時，電流會因電位差而經主橋接元件150流至放電元件140。若是電流過於強大，則放電元件140便有被擊穿而爆裂的可能。當放電元件140被擊穿時，原本存在於放電元件140上的電荷會被屏蔽層160所吸收，因此能夠避免此爆裂破壞週遭之觸控感測層130。
在一些實施方式中，屏蔽層160為導電層，其例如可與觸控感測層130以及放電元件140由同一導電層共同製作而成。然而在其他的實施方式中，屏蔽層160、放電元件140與觸控感測層130亦可由不同材質所形成或經由不同製程而完成。另外，屏蔽層160之形狀可視放電元件140的形狀而定，基本上，只要屏蔽層160能夠包圍放電元件140，皆在本創作之範疇中。另外，絕緣層170之材質可為聚亞醯胺(polyimide,PI)，亦可為其他合適之材質。在一些實施方式中，絕緣層170可與第3A圖之絕緣元件138於同一製程中一併形成。至於本實 施方式之其他細節因與第2A圖與第2B圖相同，因此便不再贅述。
接著請一併參照第5A圖與第5B圖，其中第5A圖繪示本創作又一實施方式之觸控面板的局部放大圖，第5B圖繪示沿第5A圖之線段5B-5B之剖面圖。在本實施方式中，放電元件之數量為複數個，例如為兩個(即放電元件140a與140b)，且這些放電元件140a與140b互相隔離。另外觸控面板更包含副橋接元件180，連接相鄰二放電元件140a與140b，例如副橋接元件180之相對兩端分別置於相鄰二之放電元件140a與140b上。在本實施方式中，主橋接元件150與副橋接元件180以串聯方式連接放電元件140a與140b，主橋接元件150之相對兩端分別置於觸控感測層130與放電元件140a上，而副橋接元件180之相對兩端則分別置於放電元件140a與140b上。雖然在本實施方式中，主橋接元件150與副橋接元件180沿一直線排列，然而在其他的實施方式中，主橋接元件150與副橋接元件180亦可不平行。
當靜電擊至觸控感測層130時，電流首先會因電位差而經主橋接元件150、放電元件140a、副橋接元件180而流至放電元件140b，以將電流導離觸控感測層130。若放電元件140b因電流過大而爆裂，則電流可改為流至放電元件140a，仍能達到將靜電導離觸控感測層130之效。
在本實施方式中，觸控面板可包含屏蔽層160a與絕緣層170a、170b。屏蔽層160a包圍放電元件140a，以避免當放電元件140a爆裂時，儲存於放電元件140a之電荷擊傷觸 控感測層130。絕緣層170a置於主橋接元件150與屏蔽層160a之間，以電性絕緣主橋接元件150與屏蔽層160a；絕緣層170b置於副橋接元件180與屏蔽層160a之間，以電性絕緣副橋接元件180與屏蔽層160a。在其他的實施方式中，如第6圖所繪示，觸控面板可更包含屏蔽層160b，包圍放電元件140b，達到屏蔽之效，而絕緣層170b可進一步延伸至屏蔽層160b與副橋接元件180之間以電性絕緣兩者。在一些實施方式中，觸控面板可不包含屏蔽層、或者包含屏蔽層160a(160b)，其數量小於或等於放電元件140a(140b)的數量，以分別包圍所有或部分之放電元件140a(140b)。至於本實施方式之其他細節因與第2A圖與第2B圖相同，因此便不再贅述。
接著請一併參照第7圖，其繪示本創作再一實施方式之觸控面板的局部放大圖。在本實施方式中，放電元件140的數量為二個，放電元件140之間互相隔離，且分別連接至主橋接元件150的相對兩端。當靜電擊至觸控感測層130時，電流可分別沿著主橋接元件150而被分別導引至放電元件140，因此可大幅增加放電的速率，且因電流被分流至兩條不同的路徑，亦能減少電流擊穿放電元件140的機率。另外，在其他的實施方式中，觸控面板亦可更包含上述之屏蔽層160、絕緣層170、副橋接元件180，其數量端視實際情況而定。至於本實施方式之其他細節因與第2A圖與第2B圖相同，因此便不再贅述。
綜所上述，因主橋接元件連接置於遮光元件上之部分觸控感測層與放電元件，因此觸控感測層與放電元件之間 便會產生高低電位差。即使靜電擊至遮光元件上的部分觸控感測層，電流也能夠快速地沿著主橋接元件而流至低電位之放電元件上，避免靜電破壞觸控感測層。另一方面，既然電流已流至放電元件，則位於周邊區域與中心區域之間的觸控感測層亦能減少被靜電損害的機率。
在一些實施方式中，上述之放電元件、屏蔽層、觸控感測層之第一感測單元可為同一材質且由同一製程所形成。上述之絕緣層可與觸控感測層之絕緣元件為同一材質且由同一製程所形成。上述之主橋接元件、副橋接元件、導線與第二感測單元之連接元件可為同一材質且由同一製程所形成。也就是說，本創作各實施方式之靜電放電結構在現有製程技術與步驟下即可一併形成，並不需加入額外的製程步驟與成本。
雖然本創作已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
130‧‧‧觸控感測層
140‧‧‧放電元件
150‧‧‧主橋接元件
195‧‧‧導線
2B-2B‧‧‧線段
A‧‧‧區域

Claims (13)

  1. 一種觸控面板，包含：一基板，具有一中心區域與一周邊區域，該周邊區域包圍該中心區域；一遮光元件，置於該基板之該周邊區域上；一觸控感測層，置於該基板上，且部分之該觸控感測層置於該遮光元件上；一放電元件，置於該遮光元件上，並與該觸控感測層相隔離；以及一主橋接元件，連接置於該遮光元件上之部分該觸控感測層與該放電元件。
  2. 如請求項1所述之觸控面板，更包含：一屏蔽層，置於該遮光元件上，該屏蔽層包圍該放電元件且與該放電元件相隔一間隙，該主橋接元件與該屏蔽層電性絕緣。
  3. 如請求項2所述之觸控面板，更包含：一絕緣層，置於該主橋接元件與該屏蔽層之間。
  4. 如請求項1所述之觸控面板，其中該放電元件之數量為複數個，該些放電元件之間互相隔離，該觸控面板更包含：一副橋接元件，連接二之該些放電元件。
  5. 如請求項4所述之觸控面板，其中該主橋接元件與該副橋接元件以串聯方式連接該些放電元件。
  6. 如請求項4所述之觸控面板，更包含：一屏蔽層，置於該遮光元件上，該屏蔽層包圍一之該些放電元件且與該放電元件相隔一間隙，該主橋接元件與該副橋接元件皆與該屏蔽層電性絕緣。
  7. 如請求項6所述之觸控面板，更包含：一絕緣層，置於該副橋接元件與該屏蔽層之間。
  8. 如請求項6所述之觸控面板，其中該屏蔽層之數量為複數個，且分別包圍該些放電元件。
  9. 如請求項1所述之觸控面板，其中該放電元件的數量為二個，該二放電元件之間互相隔離，且分別連接至該主橋接元件的相對兩端。
  10. 如請求項1所述之觸控面板，其中該觸控感測層包含：一第一感測單元，沿一第一方向延伸，該主橋接元件連接該第一感測單元之一端部。
  11. 如請求項10所述之觸控面板，其中該第一感測單元包含： 複數個感測墊，其中該主橋接元件連接位於該第一感測單元之該端部的該感測墊；以及複數個連接元件，分別連接該些感測墊並與該些感測墊交替排列。
  12. 如請求項11所述之觸控面板，更包含：一導線，置於該遮光元件上，且連接位於該端部之該感測墊。
  13. 如請求項10所述之觸控面板，其中該觸控感測層更包含：一第二感測單元，沿一第二方向延伸，該第二方向與該第一方向交錯。
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