触控面板与电子装置的制作方法

本发明涉及一种触控面板，且特别涉及一种在电性连接触控电极的金属导线与软性电路板的接合引脚之间，提供低电阻路径的触控面板与使用此触控面板的电子装置。

背景技术：

一般的触控面板当中设置有多个触控电极，该些触控电极是由透明导电材料所制成，并且通过触控电极的电容值改变可以侦测触控的操作。在触控面板上该些触控电极会通过多条金属导线电性连接至多个接合接脚(bonding pin)，该些接合接脚电性连接至具有触控积体电路(integrated circuit，IC)的软性电路板以发射与接收触控电极的驱动及感测信号。在一些现有的做法中，金属导线的材料包含铝或铜，而为了节省工艺步骤，接合接脚通常是与金属导线在同一道工艺中所制成。然而在信赖性测试时，因为金属材料易腐蚀，连带地会影响触控面板的特性。此外，因为当触控面板遭受静电问题时，静电会借由金属导线/接合接脚的静电放电路径将静电释放以避免静电累积破坏触控面板，因此在寻找解决腐蚀由接合接脚延伸至金属导线的方案时，同时避免静电破坏触控面板是此领域技术人员所关心的议题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种触控面板与电子装置，导电块可提供低电阻的导电路径，借此可以改善静电放电的问题。

本发明的实施例提出一种触控面板，其包括基板、透明导电层、金属层、覆盖层、异向导电材料层与软性电路板的接合引脚。透明导电层是设置于基 板之上，透明导电层包括触控电极图案与接合接脚。金属层是设置于基板之上并包含金属导线，金属导线电性连接触控电极图案与接合接脚。覆盖层则是覆盖触控电极图案与金属导线。异向导电材料层是设置于接合接脚之上。软性电路板的接合引脚是设置于异向导电材料层之上，并且借由该异向导电材料层电性连接该些接合接脚。

在一些实施例中，接合引脚的端部至覆盖层的侧边的距离在基板上的投影长度小于200微米。

在一些实施例中，触控面板还包含导电块，导电块是设置于接合接脚之上并电性连接至接合接脚，其中导电块与金属导线间具有间隙，其中导电块的电阻系数小于接合接脚的电阻系数。

在一些实施例中，导电块属于金属层，并且导电块直接接触接合接脚。

在一些实施例中，覆盖层覆盖至少部分导电块。

在一些实施例中，从基板的法向量上看，接合接脚、导电块与接合引脚是至少部分地重叠。

在一些实施例中，导电块直接接触接合引脚或是借由异向导电材料层电性连接接合引脚。

在一些实施例中，导电块的材料包括铝或铜。

在一些实施例中，基板包括主动区域与非主动区域。触控电极图案是位于主动区域内；导电块、异向导电材料层与接合接脚则是位于非主动区域内。

本发明的实施例提出一种电子装置，此电子装置包括上述的触控面板。

在上述提出的电子装置与触控面板中，导电块提供了一条低电阻系数的导电路径，借此可以改善静电放电的问题。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明第一实施例的触控面板俯视示意图。

图2是本发明对应图1切线AA’的剖面图。

图3a至图3d是本发明第一实施例中不同实施例的静电放电路径图。

图4是本发明第二实施例的触控面板俯视示意图。

图5是本发明对应图4切线AA’的剖面图。

图6a、图6b是本发明不具导电块及具有导电块的静电放电路径图。

图7a、图7b、图7c是本发明第二实施例中不同覆盖层实施例的剖面图。

图8是本发明第二实施例另一实施例的触控面板俯视示意图。

图9a、图9b是本发明第二实施例中不同实施例的静电放电路径图。

图10a、图10b是本发明第二实施例中不同实施例的静电放电路径图。

图11a、图11b、图11c、图11d是本发明第二实施例中不同覆盖层实施例的剖面图。

具体实施方式

当结合附图阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准作法，并没有按照比例来绘示图中的特征，实际上各个特征可以被任意增大或缩小。另外，除非以下特别注明直接接触，否则在特征与特征之间还可以加入其他的特征。

第一实施例

图1是本发明第一实施例的触控面板100的俯视示意图，图2是对应图1切线AA’的剖面图。请同时参照图1及图2，触控面板100包含基板210，基板210包含主动区域(active region)110(也称触控区域)与非主动区域(non-active region)112(也称周围区域)。触控电极121a、122a(也称触控电极图案)及多条金 属导线131、132分别形成于主动区域110及非主动区域112中，其中多个触控电极121a借由桥接部121b形成沿着Y方向延伸的第一触控电极行121，多个触控电极122a借由连接部122b形成沿着X方向延伸的第二触控电极列122。第一触控电极行121与第二触控电极列122是空间上相互绝缘(spatially isolated)的。在本实施例中，触控电极121a为驱动电极，触控电极122a为感测电极，但本发明并不以此为限，在其他实施例中触控电极121a也可以为感测电极，而触控电极122a为驱动电极。第一触控电极行121及第二触控电极列122分别电性连接金属导线131、132的一端。金属导线131、132的另一端则电性连接接合接脚(Bonding Pin)140，并且接合接脚140是借由异向导电材料层(Anisotropic Conductive Film，ACF)150与软性电路板160的多个接合引脚160a(一般习称为金手指)电性连接。如图2所示，软性电路板160包含可挠式基板160b及设置在可挠式基板160b上的多个接合引脚160a。图2虽仅绘示金属导线132电性连接接合接脚140的剖面图，只是金属导线131电性连接接合接脚140的剖面图与图2相同，因此不再重复相同叙述。需说明的是，图1虽未绘示软性电路板160的多个接合引脚160a是借由软性电路板160的导电迹线(conductive trace)电性连接至设置在软性电路板160上的触控电路元件(例如触控IC)(图未示)或是设置在与软性电路板160电性连接的印刷电路板(图未示)上的触控电路元件，只是其为该技术领域具有通常知识者所现有，因此不再赘述。如图2的剖面图所示，异向导电材料层(Anisotropic Conductive Film，ACF)150在Z方向是设置在软性电路板160的接合引脚160a与接合接脚140之间，用以电性连接软性电路板160的接合引脚160a与接合接脚140。触控面板100还包含形成于触控电极121a、122a及金属导线131、132上的覆盖层(over coating layer)240，具有保护触控电极与金属导线的功能。覆盖层240覆盖主动区域110与部分非主动区域112，并且具有显露接合接脚140的开口240a，以使异向导电材料层150可设置于接合接脚140上方，并且软性电路板160的接合引脚160a可压合异向导电材料层150使得接合引脚160a电性连接接合接脚140。在本实施例中，覆盖层240的厚度为1微米至2微米间，并且在图2中覆盖层240延伸超过金属导线131、132的距离OV1 为10微米至50微米间，且优选为20微米至30微米间，但本发明覆盖层240的厚度及覆盖层240延伸超过金属导线131、132的距离不以此为限。图1及图2虽绘示异向导电材料层150的侧边150s接触覆盖层240的侧边240s，但本发明不以此为限，因为异向导电材料层150是用于在Z方向电性连接接合引脚160a及接合接脚140，因此异向导电材料层150的配置位置可不接触覆盖层240的侧边240s，而异向导电材料层150的侧边150s至覆盖层240的侧边240s的距离也可在不影响接合引脚160a及接合接脚140的电性连接情况下根据实际需求自行调整。借由以上的配置，并且将触控电路元件(例如触控IC)设置于软性电路板160上或是与软性电路板160电性连接的印刷电路板(图未示)上，可将触控驱动信号与感测信号借由软性电路板160的接合引脚160a/异向导电材料层150/接合接脚140/金属导线131、132/触控电极121a、122a的路径传输，以感测使用者对触控面板100的触控点坐标。

在此实施例中，触控电极121a、122a是由透明导电材料例如氧化铟锡(indium tin oxide；ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide；IZO)、或其他导电且透明的材料形成，金属导线131、132可由铝、铜或其他适合的金属或合金所制成，而接合接脚140的材料与金属导线131、132不同，且优选是与触控电极121a、122a的材料相同并且是在同一道工艺步骤中形成，以节省成本。在现有技术中，接合接脚140的材料是与金属导线131、132相同，因此在做信赖性测试时，接合接脚140的腐蚀(例如铝腐)会延伸至金属导线131、132，造成触控面板100性能异常。借由本发明在触控驱动信号与感测信号传输路径中设置与金属导线131、132材料不同的接合接脚140，可避免在做触控显示装置100的信赖性测试时，因为接合接脚140的腐蚀造成触控面板100性能异常。

需说明的是，在本实施例中，金属导线131、132是与接合接脚140直接接触以彼此电性连接，但本发明中金属导线131、132与接合接脚140的电性连接方式不以此为限。举例来说，在其他实施例中，接合接脚140与位于其上的金属导线131、132间可具有绝缘层，而绝缘层具有导电通孔以电性连接接合接脚140与位于其上的金属导线131、132。

此外，在图1中触控电极121a、122a的形状及配置仅是范例，本发明并不限制触控电极图案的形状、配置以及形成方法。举例来说，虽然在图1的实施例中，触控电极图案是现有的单面氧化铟锡(single sided ITO，SITO)结构，但本发明不以此为限。在其他实施例中，触控电极图案可以是单层解决方案(One layer solution，OLS)结构或是双面氧化铟锡(double sided ITO，DITO)结构。此外，虽然图1中触控面板100的触控电极设计为互电容(mutual-capacitance)形式，但本发明不以此为限，在其他实施例中，触控面板的触控电极设计也可为自电容(self-capacitance)形式。

在实际应用中，可将触控面板100单独形成后与显示面板贴合成触控显示荧光屏，或是可将触控面板及显示面板整合为On-cell或In-cell形式的触控显示荧光屏。在On-cell或In-cell形式的触控显示荧光屏实施例中，图2的基板210是对应到彩色滤光片基板或是TFT阵列基板。此外，触控面板100是包含在电子装置中，此电子装置可以是电视、智能手机、平板电脑、笔记本电脑或任意具有触控功能的装置，但不以此为限。

接着请继续参照图2。基板210的材料例如包括玻璃、聚合物(polymer)、复合材料，或其组合。可用的材质例如为，但不限于，聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚醚砜(polyether sulfone，PES)、三醋酸纤维素(triacetyl cellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(polyethylene)、环烯烃聚合物(COP)、聚亚酰胺(polyimide，PI)，以及聚碳酸酯(PC)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的复合材料等等。

基板210上具有透明导电层230，透明导电层230包括在主动区域110中的触控电极图案(也就是触控电极121a、122a)与在非主动区域112中的接合接脚140。透明导电层230的材料包括氧化铟锡、氧化铟锌、或其他导电且透明的材料。基板210上也具有金属层220，金属层220包括了金属导线131、132，金属层220的材料包括铜、铝、或其他适合的金属或合金。覆盖层240覆盖触控电极图案及金属导线131、132，并且具有显露接合接脚140的开口 240a，覆盖层240可以由任意适合的绝缘材料所制成。借由将金属导线131、132电性连接接合接脚140，接合接脚140上设置有异向导电材料层150，而异向导电材料层150上设置有软性电路板160的接合引脚160a，使得金属导线131、132电性连接至软性电路板160，软性电路板160的接合引脚160a的材料例如包括铜或金，但不以此为限。

在此实施例中，接合引脚160a的端部160a1与覆盖层240的侧边240s间的距离为D1。当触控面板100遭遇静电问题时，静电是借由金属导线131、132/接合接脚140/异向导电材料层150/软性电路板160的接合引脚160a的放电路径280将静电释放(如图2中箭头所示)。虽然本发明在触控驱动信号与感测信号传输路径中设置与金属导线131、132材料不同的接合接脚140，以避免在做触控显示装置100的信赖性测试时造成金属导线131、132腐蚀，但因为本发明以透明导电材料形成的接合接脚140的阻值较现有技术中与金属导线相同材料的接合接脚阻值大(一般透明导电材料的片电阻约为18ohm/sq，电阻系数约为10的-4次方ohm·cm，而包含铝或铜的金属导线片电阻约为0.5ohm/sq，电阻系数约为10的-8次方ohm·cm)，而静电在很短时间内就很容易累积到很高的电位，因此容易因为放电路径280的阻抗较大使得静电来不及释放而累积在触控面板100上造成破坏。此外，因为以透明导电材料形成的接合接脚140的阻值较大，因此接合接脚140在放电时也承受较高的功率，使得接合接脚140在遭遇静电问题时极易熔毁。因此本发明借由将距离D1设定为小于200微米，以降低放电路径280的阻抗(也就是静电释放时，经由较短的接合接脚140路径就可往上借由异向导电材料层150释放至软性电路板160的接合引脚160a)。如此一来，可以解决因为接合接脚140的电阻较大所产生的静电放电问题。

需说明的是，虽然图2所绘示的放电路径280中，在异向导电材料层150中的放电路径是绘示成倾斜并与Z轴具有夹角，但其仅为例示。因为接合引脚160a与接合接脚140是借由压合异向导电材料层150中的导电粒子(图未示)来形成垂直方向的导通，而导电粒子是均匀分散在异向导电材料层150中， 因此实际的接合接脚140与接合引脚160a间的放电路径是依据异向导电材料层150中被压合导通的导电粒子的位置决定，因此在一些实施例中，在异向导电材料层150中的放电路径也可能是实质上与Z轴平行。

此外，因为在图2中绘示的接合引脚160a的端部160a1与覆盖层240的侧边240s在Z轴方向上的投影有重叠(也就是接合引脚160a在Z轴上的高度与覆盖层240在Z轴上的高度重叠)，因此图2中绘示的接合引脚160a的端部160a1与覆盖层240的侧边240s间的距离D1是平行X-Y平面。在本发明其他实施例中，假如因为异向导电材料层150的厚度导致接合引脚160a的端部160a1与覆盖层240的侧边240s在Z轴方向上的投影无重叠(也就是在Z轴上，接合引脚160a的下表面高于覆盖层240的上表面)，则接合引脚160a的端部160a1与覆盖层240的侧边240s间的距离D1不会平行X-Y平面，并与X-Y平面具有夹角。因为放电路径280的阻抗是与接合引脚160a的端部160a1与覆盖层240的侧边240s间的距离D1在基板210上的投影长度成正比，因此本发明是借由将距离D1在基板210上的投影长度设定为小于200微米，以降低放电路径280的阻抗。在图2的实施例中，因为距离D1是平行X-Y平面，所以距离D1在基板210上的投影长度就等于D1。

接下来请参图3a至图3d，图3a是软性电路板160的接合引脚160a的端部160a1与覆盖层的侧边240s间的距离D1大于200微米的示意图，图3b是距离D1小于200微米且大于0微米的示意图，图3c是距离D1等于0微米的示意图，而图3d为接合引脚160a的端部160a1位于覆盖层240的上方。由图3a至图3d可知在静电释放时，比起图3a的接合引脚160a配置，图3b至图3d经由较短的接合接脚140路径就可往上借由异向导电材料层150释放至软性电路板160的接合引脚160a，因此可降低静电释放时静电破坏触控面板100或接合接脚140熔毁的风险，以提高触控面板100的静电防护能力。

第二实施例

接下来请参照图4至图5，图4是本发明第二实施例的触控面板200的俯视示意图，图5是对应图4切线AA’的剖面图。图4至图5与图1至图2的 差别处在于图4至图5在接合接脚140的上表面形成导电块310，其余部分与第一实施例类似，在此不再重复相同叙述。在本实施例中，导电块310与金属导线131、132是同属于金属层220，因此导电块310和金属导线131、132可以在相同的工艺步骤中形成，以节省成本。但本发明不以此为限，导电块310的材料也可以与金属导线131、132不同。如图5所示，导电块310朝X方向延伸的长度为L，在该段长度L的距离中，只要导电块310的阻值较其下方接合接脚140在该段长度L距离中的阻值低，则静电释放时电荷会朝上往阻值较低的导电块310移动，以快速将静电释放。因此导电块310的材料优选是电阻系数较接合接脚140低的金属材料或是其他导电材料，但本发明不以此为限。导电块310在X方向是设置在覆盖层240与软性电路板160的接合引脚160a之间，并且电性连接接合接脚140。在图5的实施例中，导电块310是直接接触接合接脚140，但本发明不以此为限。举例来说，在其他实施例中，当导电块310与金属导线131、132是同属于金属层220时，且接合接脚140与位于其上的金属导线131、132及导电块310间具有绝缘层，而绝缘层具有导电通孔以电性连接接合接脚140与位于其上的金属导线131、132及导电块310时，因为导电通孔通常是由电阻系数远低于透明导电材料的金属材料形成，因此静电释放时电荷会由接合接脚140朝上借由导电通孔往阻值较低的导电块310移动。

因此，本实施例的静电放电路径280包含了低阻值的导电块310，也就是相较于不具导电块310的第一实施例，本实施例将原本的静电放电路径280中的一段较高阻值的接合接脚140以较低阻值的导电块310取代，因此使得触控面板200遭遇的静电可快速经由放电路径280释放掉，以避免触控面板200遭受静电破坏(请参图6a不具导电块310的放电路径及图6b具有导电块310的放电路径)。需特别说明的是，本发明可搭配图3a及图3b中的实施例，将导电块310设置于接合引脚160a的端部160a1与覆盖层240的侧边240s间，而导电块310与接合接脚140间不具异向导电材料层150，也就是本实施例不限制接合引脚160a的端部160a1至覆盖层的侧边240s的距离D1。举例来说，可在距离D1小于200微米的实施例中，于接合接脚140的上表面形成 导电块310以进一步降低静电放电路径的阻抗，提升静电放电防护能力。或是距离D1因为接合引脚160的长度、异向导电材料层150的宽度及覆盖层240的开口240a大小等因素而无法降至小于200微米时，可借由于接合接脚140的上表面形成导电块310，以提升静电放电防护能力。此外，如图4及图5所示，因为导电块310不直接接触金属导线131、132，并且与金属导线131、132间具有间隙G，因此导电块310是借由接合接脚140电性连接至金属导线131、132。借由以上的配置方式，在做触控面板的信赖度测试时，即使有导电块310的腐蚀现象产生，腐蚀也不会延伸至发生金属导线131、132，使得触控面板仍可正常运作(因为即使当导电块310严重腐蚀导致阻值升高或断线时，触控驱动信号及感测信号仍可通过软性电路板160的接合引脚160a/异向导电材料层150/接合接脚140/金属导线131、132的路径传输)。

需说明的是，本发明并未限定导电块310的长度、宽度、厚度或长宽比，也不限定导电块310的宽度需如图4绘示的较接合接脚140的宽度为宽。举例来说，请参照图5，导电块310朝X方向延伸的长度为L，在该段长度L的距离中，只要导电块310的阻值较其下方接合接脚140在该段长度L距离中的阻值低，则静电释放时电荷会朝上往阻值较低的导电块310移动，以快速将静电释放。因此该技术领域具有通常知识者可自行依据触控面板设计需求及工艺能力而调整导电块的位置、形状、厚度、长度或宽度。

在图5的实施例中，导电块310并没有直接接触覆盖层240，并且是设置于接合引脚160a的端部160a1与覆盖层240的侧边240s间，但本发明不以此为限。请参图7a至图7c，在图7a的实施例中，导电块310的侧边310s直接接触覆盖层240的侧边240s，而在图7b及图7c的实施例中，覆盖层240分别部分覆盖及完全覆盖导电块310，同样皆可达到提高静电防护能力的效果。也就是覆盖层240是否直接接触或覆盖导电块310并不影响静电防护能力，因此该技术领域具有通常知识者可依据工艺能力及触控面板设计需求来决定覆盖层240是否接触或覆盖导电块310。此外，因为图5、图7a及图7b的实施例中至少部分导电块310是裸露于空气中，易于遭遇水气腐蚀，因此图7c 的实施例中将覆盖层240完全覆盖导电块310可避免上述水气腐蚀导电块310的问题。

在图5、图7a至图7c的实施例中，导电块310并没有直接接触软性电路板160的接合引脚160a。然而，请参照图8、图9a，图8是本发明触控面板300的俯视示意图，图9a是对应图8切线AA’的剖面图。如图8及图9a所示，在垂直方向(Z方向)上(从基板210的法向量上看)，导电块310、接合接脚140与软性电路板160的接合引脚160a是至少部分地重叠。在图8、图9a的实施例中导电块310是直接接触软性电路板160的接合引脚160a，实作上是形成较长的导电块310。本发明不以图8、图9a的实施例为限，也可如图9b所示将软性电路板160的接合引线160a设计为较长的长度，同样可使导电块310是直接接触软性电路板160的接合引脚160a。本发明并不限制导电块310与软性电路板160的接合引脚160a的长度。接着请参照图6b、图7a至图7c、图9a至图9b的静电放电路径280，图6b、图7a至图7c的放电路径280是金属导线131、132/接合接脚140/导电块310/接合接脚140/异向导电材料层150/软性电路板160的接合引脚160a，而图9a至图9b的静电放电路径280则是金属导线131、132/接合接脚140/导电块310/软性电路板160的接合引脚160a，因此相较于图6b、图7a至图7c的实施例，图9a、图9b的实施例提供了较低阻抗的静电放电路径280，可进一步提升触控面板的静电防护能力。

接下来请参照图10a、图10b。图10a、图10b与图9a、图9b的差别在于导电块310与软性电路板160的接合引脚160a间具有异向导电材料层150。当导电块310与异向导电材料层150的厚度差异(举例来说，假如导电块310的厚度远小于异向导电材料层150的厚度)使得导电块310无法如图9a、图9b直接接触软性电路板160的接合引脚160a时，可借由将异向导电材料层150设置于接合接脚140及导电块310上，然后再将软性电路板160的接合引脚160a压合于异向导电材料层150上，使得软性电路板160的接合引脚160a可借由异向导电材料层150同时电性连接接合接脚140及导电块310。接着请参照图6b、图7a至图7c、图10a至图10b的静电放电路径280，图6b、图7a 至图7c的放电路径280是金属导线131、132/接合接脚140/导电块310/接合接脚140/异向导电材料层150/软性电路板160的接合引脚160a，而图10a、10b的静电放电路径280则是金属导线131、132/接合接脚140/导电块310/异向导电材料层150/软性电路板160的接合引脚160a，因此相较于图6b、图7a至图7c的实施例，图10a、图10b的实施例提供了较低阻抗的静电放电路径280。

接下来请参照图11a至图11d。在图9a至图9b及图10a至图10b的实施例中，覆盖层240虽未覆盖导电块310，但本发明其他实施例可变化为如图11a至图11d将覆盖层240部分覆盖导电块310，以避免水气腐蚀导电块310的问题。需说明的是，图11a至图11d中的覆盖层240右侧边虽未接触软性电路板160的接合引脚160a或异向导电材料层150，但本发明不以此为限，在其他实施例中，覆盖层240侧边可接触软性电路板160的接合引脚160a或异向导电材料层150，以与软性电路板160的接合引脚160a或异向导电材料层150完全覆盖导电块310。

本领域具有通常知识者当可将图4、图5、图7a至图7c、图8、图9a至图9b、图10a至图10b、图11a至图11d的实施例加以润饰或修改而实作出其他形式的导电块，只要在金属导线131、132与接合接脚140的电性连接处至软性电路板160的接合引脚160a之间的放电路径280提供一个阻值较小(与接合接脚140的阻值在相同长度L相较下)的导电块，便在此发明的范围中。

虽然本发明已经以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。