TWI524233B - 觸控面板及其測試方法 - Google Patents
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Description
本發明關於一種觸控技術,特別關於一種觸控面板及其屏蔽效能的測試方法。
目前廣泛使用的個人數位助理、遊戲機、智慧手機、平板電腦等電子系統包括觸控屏和顯示器。其中由於觸控屏是貼合於顯示器上方,因此觸控屏中的一觸控感應層容易受到來自顯示器端的電磁干擾而降低感應的精確度。
為了增強觸控屏抗干擾的能力,在觸控屏中通常會在觸控感應層靠近顯示器的一側整面覆設一屏蔽層,藉以防止觸控感應層受到來自顯示器端的電磁干擾。其中,屏蔽層通過軟性電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)來連接到系統端的接地端,以形成屏蔽層的宣洩路徑。此宣洩路徑的電氣特性好壞將直接影響到屏蔽層的屏蔽效果,因此目前在測試觸控屏的功能時也會對屏蔽層的宣洩路徑一併測試。
現有測試屏蔽層的宣洩路徑的方法是由檢測端提供一定頻率的信號至屏蔽層,用來量測屏蔽層與觸控感應層之間所形成的耦合電容的電容值。若所測得的電容值異於預設值,則判定宣洩路徑的電氣特性不良,例如:因軟性電路板與屏蔽層之間的接觸不良所造成。
然而,由於測試耦合電容的方式是屬於測試屏蔽
層的交流特性,因此測試時存在著盲點,例如當屏蔽層的阻值異常變大而超過工作範圍時,現有的測試方式便無法有效且精確地判斷出不良,讓屏蔽層可能因此無法發揮原本應有的屏蔽效果,進而降低觸控屏的抗干擾能力。
有鑑於此,本發明提供一種觸控面板及其測試方法。
本發明揭露了一種觸控面板,包括一觸控感測器、一屏蔽層、以及複數個導電箔片。該屏蔽層絕緣地設置於所述觸控感測器上,該複數個導電箔片通過一異方性導電膠來間隔設置於所述屏蔽層遠離所述觸控感測器的一表面;其中,任兩個所述導電箔片、所述異方性導電膠及所述屏蔽層串接成一信號路徑。
在其中一個實施例中,相鄰的兩個所述導電箔片之間的間隔距離範圍為10-15μm。
在其中一個實施例中,所述導電箔片的面積大小相同。
在其中一個實施例中,所述屏蔽層是由透明導電材料、透明導電材料與金屬或非金屬的合成物所製成。
在其中一個實施例中,所述導電箔片是由金屬或金屬合成物所製成。
在其中一個實施例中,所述屏蔽層是網格狀結構。
在其中一個實施例中,所述觸控感測器包含一基板,以及一感測電極層,形成於所述基板鄰近所述屏蔽層的一
表面。
在其中一個實施例中,進一步包含一絕緣層,設置於所述感測電極層及所述屏蔽層之間。
在其中一個實施例中,所述絕緣層為一膠體。
此外,本發明提供一種觸控面板的測試方法,其步驟包括:提供一包含一觸控感測器、一屏蔽層及複數個導電箔片的觸控面板,其中所述屏蔽層絕緣地設置於所述觸控感測器上,所述導電箔片通過一異方性導電膠來間隔設置於所述屏蔽層遠離所述觸控感測器的一表面;通過任兩個所述導電箔片、所述異方性導電膠及所述屏蔽層串接成的一信號路徑來傳遞一測試信號;以及計算所述測試信號經過所述信號路徑所產生的一電氣特性。
在其中一個實施例中,所述電氣特性為一迴路阻值。
在其中一個實施例中,所述迴路阻值和任一所述導電箔片、所述異方性導電膠及所述屏蔽層的一面阻值呈正向相關。
在其中一個實施例中,所述迴路阻值和任一所述導電箔片電性接觸所述異方性導電膠、所述異方性導電膠電性接觸所述屏蔽層的一介面阻值呈正向相關。
在其中一個實施例中,相鄰的兩個所述導電箔片之間的間隔距離範圍為10-15μm。
在其中一個實施例中,所述導電箔片的面積大小相同。
在其中一個實施例中,所述屏蔽層是由透明導電材料、透明導電材料與金屬或非金屬的合成物所製成。
在其中一個實施例中,所述導電箔片是由金屬或金屬合成物所製成。
藉此,本發明通過觸控面板的架構改良設計,在測試觸控面板的屏蔽效能時,檢測裝置是與屏蔽層構成閉合迴路而得以直接測試屏蔽層的直流特性,藉以有效地篩選出屏蔽效能不良的觸控面板,讓生產出的觸控面板具有穩定的抗干擾能力。
10、20‧‧‧觸控面板
12、22a、22b、22c‧‧‧檢測裝置
100、200‧‧‧觸控感測器
1001、2001‧‧‧基板
1001a、1001b、2001a、2001b‧‧‧表面
1002、2002‧‧‧感測電極層
101、201‧‧‧絕緣層
102、202‧‧‧屏蔽層
102a、202a‧‧‧表面
103‧‧‧信號路徑
104、204‧‧‧異方性導電膠
106a、106b、206a、206b、206c‧‧‧導電箔片
11a、11b、21a、21b、21c‧‧‧連接線
120a、120b、220a、220b、220c‧‧‧腳位
d‧‧‧間隔距離
第1A圖係顯示本發明實施例中一種觸控面板的剖面圖及其測試狀態示意圖。
第1B圖係顯示第1A圖中觸控面板的俯視圖。
第2圖係顯示本發明實施例中另一種觸控面板的剖面圖及其測試狀態示意圖。
實施例中的各元件之配置係為說明之用,並非用以限制本發明。且實施例中圖式標號之部分重複,係為了簡化說明,並非意指不同實施例之間的關聯性。
第1A圖係顯示本發明實施例中一種觸控面板的剖面圖及其測試狀態示意圖。觸控面板10可運用在智慧型手機、平板電腦、手提電腦等系統裝置上,用來作為系統裝置的使用者操作介面。本實施例的觸控面板10包括觸控感測器100、屏
蔽層102以及多個導電箔片106a和106b,本實施例是舉例以兩個導電箔片106a及106a來進行說明。其中,屏蔽層102絕緣地設置於觸控感測器100上,用於屏蔽外界信號對於觸控感測器100的干擾,例如:當觸控面板10應用於上述系統裝置時,屏蔽層102得以屏蔽來自系統裝置的顯示器或主機板的電磁信號干擾。導電箔片106a和106b是通過異方性導電膠104來間隔設置於屏蔽層102遠離觸控感測器100的表面102a上。如此一來,導電箔片106a、106b、異方性導電膠104及屏蔽層102串接成一信號路徑103,而此一信號路徑103即可提供測試本實施例之觸控面板10的屏蔽層102的屏蔽效果。
更具體來說明,觸控感測器100進一步包含基板1001及感測電極層1002。本實施例的基板1001包含相對應的二表面1001a及1001b,其中表面1001a是靠近使用者觀看之側,而感測電極層1002則是形成於基板1001鄰近屏蔽層102的表面1001b上。此外,由於感測電極層1002及屏蔽層102皆是屬於導電材料層,因此本實施例的觸控面板10進一步包含一設置於感測電極層1002及屏蔽層102之間的絕緣層101,用來電性絕緣感測電極層1002與屏蔽層102。就製程上來看,本實施例的絕緣層101及屏蔽層102是例如直接以光微影製程(Photo-Lithography Process)在感測電極層1002上依序形成。在其他實施例中,絕緣層101可例如是一膠體,而屏蔽層102則是通過絕緣層101來與感測電極層1002進行貼合。
本實施例的兩個導電箔片106a及106b的面積大小是例如設計為相同,並且兩個導電箔片106a及106b之間的間隔
距離d範圍較佳是10μm到15μm。當然,導電箔片106a及106b的尺寸規格及間隔距離d並非以此為限,可依實際設計需求來調整。
承上所述,當本實施例的觸控面板10欲進行屏蔽效能的測試時,將一檢測裝置12(如電阻計)通過連接線11a及11b分別電性連接觸控面板10的導電箔片106a及106b後,檢測裝置12可例如先通過連接線11a來傳遞一測試信號(如電壓)給導電箔片106a,並讓測試信號通過信號路徑103傳遞至導電箔片106b,進而再通過連接線11b回傳到檢測裝置12。如此一來,檢測裝置12即可計算出測試信號經過信號路徑103所產生的一電氣特性(如電阻值),以測得信號路徑103的直流特性。藉此,在設計上電性連接檢測裝置12的一判斷裝置(圖未示)或檢測人員即可根據檢測裝置12所計算出的電氣特性來判斷屏蔽層102的屏蔽效能,其中若電氣特性不良,即可判定屏蔽層102的屏蔽效能就相對不良。
補充說明的是,本實施例所述的連接線11a、11b可例如是觸控面板10的一軟性印刷電路板中的導線。當觸控面板10在檢測階段,導電箔片106a及106b是分別通過連接線11a及11b來電性連接檢測裝置12,讓檢測裝置12、連接線11a、11b及信號路徑103之間形成閉合迴路,換句話說,檢測裝置12是一併檢測整個連接線11a、信號路徑103及連接線11b之迴路上的電氣特性(如迴路阻值)。當觸控面板10應用於系統裝置時,連接線11a及11b對應的腳位定義(Pin Assignment)為接地端,藉此屏蔽層102得以通過信號路徑103、連接線11a、11b及接地端
所形成的宣洩路徑來提供屏蔽的功能。
接下來,舉例以電阻計作為檢測裝置12來做進一步的說明,假設檢測裝置12的兩腳位120a及120b之間所檢測到的迴路阻值為RAB,可以用公式(1)表示:RAB=RA(11a)+RA(11a→106a)+R(106a)+RA(106a→104)+R(104)+R(104→102)+RGAP(102)+RB(11b)+RB(11b→106b)+R(106b)+RB(106b→104)+R(104)+R(104→102) 公式(1)其中,RA(11a)為連接線11a的線阻值;RB(11b)為連接線11b的線阻值;RA(11a→106a)為連接線11a電性接觸導電箔片106a的介面阻值;RB(11b→106b)為連接線11b電性接觸導電箔片106b的介面阻值;R(106a)為導電箔片106a的面阻值;R(106b)為導電箔片106b的面阻值;RA(106a→104)為導電箔片106a電性接觸異方性導電膠104的介面阻值;RB(106b→104)為導電箔片106b電性接觸異方性導電膠104的介面阻值;R(104)為異方性導電膠104的面阻值;R(104→102)為異方性導電膠104電性接觸屏蔽層102的介面阻值;以及RGAP(102)為屏蔽層102在兩導電箔片106a及106b之間的面阻值。
由上述公式(1)可知,迴路阻值(RAB)與線阻值(RA(11a)、RB(11b))、面阻值(R(106a)、R(106b)、R(104)、RGAP(102))及介面阻值(RA(11a→106a)、RA(106a→104)、R(104→102)、RB(11b→106b)、RB(106b→104))中的任一阻值之間是呈正向相關。換句話說,所測得的迴路阻值將可反應出觸控面板10的屏蔽層102、異方性導電膠104及導電箔片106a、106b各疊層的面阻值或是各疊層之間接觸所形成的介面阻值因生產不良等因素而發生的異常。此外,由於線阻值通常是較為固定的接線(如軟性印刷電路板的導線),較不容易有變數且阻值較小,因此若忽略不計的話,檢測裝置12所測得的迴路阻值即是代表信號路徑103的電氣特性。
如前述說明的內容,檢測裝置12所測得的迴路阻值可由判斷裝置(未圖示)來進一步自動判斷。在一實施例中,判斷裝置可例如是預設有一標準阻值,當迴路阻值小於或等於標準阻值時,判斷裝置可判定觸控面板10的屏蔽層102的屏蔽效能符合標準,可以發揮屏蔽信號的功能而讓觸控面板10具有抗干擾能力。反之,當迴路阻值大於標準阻值時,可判定觸控面板10的屏蔽層102可能隨時會失去屏蔽干擾信號的功能,其造成的原因可例如是觸控面板10的屏蔽層102、異方性導電膠104及導電箔片106a、106b各疊層之間有一定電性接觸,但是接觸不良,或者也可能是上述各疊層存在有導電雜質而導致迴路阻值變大。再者,當迴路阻值進一步為一無窮大值時,判斷裝置可判定觸控面板10的屏蔽層102完全失去屏蔽干擾信號的功能,其造成的原因可例如是觸控面板10的各疊層之間可能因
生產不良而出現斷路沒有任何電性接觸。
第2圖係顯示本發明實施例中另一種觸控面板的剖面圖及其測試狀態示意圖。本實施例中的觸控面板20與第1圖之實施例的觸控面板的架構差異點在於本實施例的觸控面板20是設計有三個導電箔片206a、206b及206c。本實施例的三個導電箔片206a、206b及206c的面積大小是例如設計為相同,並且任何相鄰兩個導電箔片之間的間隔距離d範圍較佳是10μm到15μm。當然,導電箔片206a、206b及206c的尺寸規格及間隔距離d並非以此為限,可依實際設計需求來調整。在本實施例中,屏蔽層202通過絕緣層201絕緣地設置於觸控感測器200上,用於屏蔽外界信號對於觸控感測器200的干擾,導電箔片206a、206b及206c是通過異方性導電膠204來間隔設置於屏蔽層202遠離觸控感測器200的表面202a上。本實施例為方便說明起見,同時設置三個檢測裝置22a、22b及22c來分別對應測試三個導電箔片206a、206b及206c兩兩之間與異方性導電膠204及屏蔽層202串接成的信號路徑,如此一來,導電箔片206a、206b、異方性導電膠204及屏蔽層202串接成一信號路徑,此信號路徑由檢測裝置22a檢測;導電箔片206b、206c、異方性導電膠204及屏蔽層202串接成一信號路徑,此信號路徑由檢測裝置22b檢測;導電箔片206a、206c、異方性導電膠204及屏蔽層202串接成一信號路徑,此信號路徑由檢測裝置22c檢測。而此任一信號路徑即可提供測試本實施例之觸控面板10的屏蔽層102的屏蔽效果。然而,在實際應用上,亦可如第1圖之實施例所示的僅以一台檢測裝置來分時測試不同的信號路
徑,在此並非為本發明所限制。
在本實施例的架構下,判斷裝置對於檢測裝置22a、22b及22c所測得的三組迴路阻值可以用來設計出不同的判斷標準。在一實施例中,必須當三組迴路阻值皆小於或等於標準組值時,判斷裝置才會判定觸控面板20的屏蔽層202的屏蔽效能符合標準。換句話說,當有任一組迴路阻值大於標準阻值時,判斷裝置即可判斷觸控面板20的屏蔽層202可能隨時會失去屏蔽干擾信號的功能,在這之中,若有任一組迴路阻值為一無窮大值時,判斷裝置則判定觸控面板20的遮罩層202完全失去屏蔽信號干擾的功能。
在另一實施例中,判斷裝置可設計用來判斷三組迴路阻值中,在沒有出現無窮大值的情況下,只要有兩組迴路阻值小於或等於標準阻值,判斷裝置即可判定觸控面板20的屏蔽層202的屏蔽效能符合標準,否則在其他的情況下,判斷裝置都會判定遮罩層202的屏蔽效能不符合標準。
附帶一提的是,在前述實施例中,屏蔽層102(202)可例如是由透明的導電材料所製成,材質可選自氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide,CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銦鋅錫(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化錫(tin oxide)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化鉿(hafnium oxide,HfO)、氧化銦鎵鋁(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)、奈米碳管(Carbon Nano Tube,CNT)、奈米銀(Nano Silver)等及上述透明導電材質與金屬或非
金屬的合成物群組。此外,屏蔽層102(202)的結構可以依應用需求而設計為平坦層結構或者網格狀結構。而導電箔片106a(206a)、106b(206b)及206c可例如是由導電金屬材料或金屬合成物所制製成,材質可選自銅、銀、鉬鋁鉬等及金屬合成物的群組。
綜上所述,本發明通過觸控面板的架構改良設計,在測試觸控面板的屏蔽效能時,檢測裝置是與屏蔽層構成閉合迴路而得以直接測試屏蔽層的直流特性,藉以有效地篩選出屏蔽效能不良的觸控面板,讓生產出的觸控面板具有穩定的抗干擾能力。此外,由於本發明的觸控面板在架構上,屏蔽層仍可與感測電極層形成耦合電容,因此檢測裝置仍可通過任一導電箔片來提供一定頻率的信號至屏蔽層,以測試屏蔽層的交流特性。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟悉此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許更動與潤飾,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。
10‧‧‧觸控面板
12‧‧‧檢測裝置
100‧‧‧觸控感測器
1001‧‧‧基板
1001a、1001b‧‧‧表面
1002‧‧‧感測電極層
101‧‧‧絕緣層
102‧‧‧屏蔽層
102a、202a‧‧‧表面
103‧‧‧信號路徑
104‧‧‧異方性導電膠
106a、106b‧‧‧導電箔片
11a、11b‧‧‧連接線
120a、120b‧‧‧腳位
d‧‧‧間隔距離
Claims (17)
- 一種觸控面板,包括:一觸控感測器;一屏蔽層,絕緣地設置於所述觸控感測器上;以及複數個導電箔片,通過一異方性導電膠來間隔設置於所述屏蔽層遠離所述觸控感測器的一表面;其中,任兩個所述導電箔片、所述異方性導電膠及所述屏蔽層串接成一信號路徑。
- 根據申請專利範圍第1項所述的觸控面板,其中相鄰的兩個所述導電箔片之間的間隔距離範圍為10-15μm。
- 根據申請專利範圍第1項所述的觸控面板,其中所述導電箔片的面積大小相同。
- 根據申請專利範圍第1項所述的觸控面板,其中所述屏蔽層是由透明導電材料、透明導電材料與金屬或非金屬的合成物所製成。
- 根據申請專利範圍第1項所述的觸控面板,其中所述導電箔片是由金屬或金屬合成物所製成。
- 根據申請專利範圍第1項所述的觸控面板,其中所述屏蔽層是網格狀結構。
- 根據申請專利範圍第1項所述的觸控面板,其中所述觸控感測器包含:一基板;以及一感測電極層,形成於所述基板鄰近所述屏蔽層的一表面。
- 根據申請專利範圍第7項所述的觸控面板,進一步包含一絕緣層,設置於所述感測電極層及所述屏蔽層之間。
- 根據申請專利範圍第8項所述的觸控面板,其中所述絕緣層為一膠體。
- 一種觸控面板的測試方法,其步驟包括:提供一包含一觸控感測器、一屏蔽層及複數個導電箔片的觸控面板,其中所述屏蔽層絕緣地設置於所述觸控感測器上,所述導電箔片通過一異方性導電膠來間隔設置於所述屏蔽層遠離所述觸控感測器的一表面;通過任兩個所述導電箔片、所述異方性導電膠及所述屏蔽層串接成的一信號路徑來傳遞一測試信號;以及計算所述測試信號經過所述信號路徑所產生的一電氣特性。
- 根據申請專利範圍第10項所述的觸控面板的測試方法,其中所述電氣特性為一迴路阻值。
- 根據申請專利範圍第11項所述的觸控面板的測試方法,其中所述迴路阻值和任一所述導電箔片、所述異方性導電膠及所述屏蔽層的一面阻值呈正向相關。
- 根據申請專利範圍第11項所述的觸控面板的測試方法,其中所述迴路阻值和任一所述導電箔片電性接觸所述異方性導電膠、所述異方性導電膠電性接觸所述屏蔽層的一介面阻值呈正向相關。
- 根據申請專利範圍第10項所述的觸控面板的測試方法,其中相鄰的兩個所述導電箔片之間的間隔距離範圍為10-15μm。
- 根據申請專利範圍第10項所述的觸控面板的測試方法,其中所述導電箔片的面積大小相同。
- 根據申請專利範圍第10項所述的觸控面板的測試方法,其中所述屏蔽層是由透明導電材料、透明導電材料與金屬或非金屬的合成物所製成。
- 根據申請專利範圍第10項所述的觸控面板的測試方法,其中所述導電箔片是由金屬或金屬合成物所製成。
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