TWI621056B - 軟性電路板及應用其之自電容式觸控面板 - Google Patents

Abstract

一種自電容式觸控面板包含透明導電圖案層、軟性 電路板及複數個引線。軟性電路板包含板體、複數個接合墊及至少一輔助墊。板體具有相反的接合面及非接合面。接合墊設置於接合面上。輔助墊設置於非接合面上。接合墊與輔助墊分別電性連接至一處理單元的不同掃描通道。每一引線電性連接透明導電圖案層與對應的接合墊。

Description

軟性電路板及應用其之自電容式觸控面板

本發明是有關於一種軟性電路板以及應用其之自電容式觸控面板。

現今觸控技術已廣泛運用於各式電子裝置。藉由觸碰觸控面板的特定位置，使得此特定位置產生感應，再通過一與觸控面板電性連接的軟性電路板的傳遞作用，將此感應信號傳送到處理單元，供處理單元進行處理分析，進而達成輸入資料或指令至此電子裝置的目的。

投射電容式觸控面板是目前觸控技術發展的主流，而投射電容式觸控面板根據其測量原理的不同，又可以分為互電容式觸控面板和自電容式觸控面板。其中自電容式觸控面板，因其結構簡單、功耗低，在某些領域具有很好的應用。自電容式觸控面板是檢測導電圖案自身的電容變化，即檢測X軸和Y軸感應電極自身的電容(即電極與地構成的電容，也稱為靜電電容)變化。當手指靠近或觸摸到螢幕時，手指的電容會疊加到屏體電容上而使總電容增加，掃描時控制電路依次掃 描X軸和Y軸感應電極，並根據掃描前後的電容變化來確定觸摸點的座標位置。

通常，自電容式的觸控面板，為了避免將手指等觸摸導體的電容疊加到非觸控操作區的引線上而引起信號誤讀，需要將FPC(Flexible printed circuit board)直接接合於觸控面板的導電圖案末端上來達成電性連接，此方式無需引線或者引線很短，因此觸摸導體的電容對其影響可以忽略，能夠準確判斷觸摸信號，但缺點是FPC與觸控面板的整個接合區域寬度較寬，會影響後續例如物理按鍵、商標圖案的設置安排。

是故，如何提出一種可解決上述問題(在不引起觸摸信號誤讀的情況下，減小接合區域寬度)的軟性電路板與應用其之電容式觸控面板，是目前業界亟欲投入研發資源進行研究的項目之一。

本發明提供一種軟性電路板，包含：一板體，具有相反的一接合面以及一非接合面；複數個接合墊，設置於接合面上；以及至少一輔助墊，設置於非接合面上，其中接合墊與輔助墊分別電性連接至一處理單元的不同掃描通道。

於本發明的一實施方式中，上述的接合墊依序接受處理單元的掃描而輔助墊持續接受處理單元的掃描。

於本發明的一實施方式中，上述的輔助墊的材料為導電材料。

於本發明的一實施方式中，上述的輔助墊的材料為銅。

於本發明的一實施方式中，上述的輔助墊的設置位置與接合墊的設置位置隔著板體相對應。

於本發明的一實施方式中，上述的至少一輔助墊的數量為複數，輔助墊彼此電性連接。

於本發明的一實施方式中，上述的輔助墊隔著板體而與每一接合墊重疊。

於本發明的一實施方式中，上述的板體包含絕緣基材、內部線路層及覆蓋膜，其中接合墊和/或輔助墊與內部線路層同時以同種材料形成於絕緣基材上，覆蓋膜至少覆蓋內部線路層。

本發明還提供一種自電容式觸控面板，自電容式觸控面板包含上述任一軟性電路板，還包含：一透明導電圖案層；以及複數個引線，每一引線電性連接透明導電圖案層與對應的接合墊。

於本發明的一實施方式中，上述的引線與透明導電圖案層為相同材質。

於本發明的一實施方式中，上述的自電容式觸控面板還包含一透明基板，其一表面上定義一觸控區以及一周邊區，其中透明導電圖案層設置於觸控區內，並且引線設置於周邊區內。

綜上所述，本發明的自電容式觸控面板的透明導電圖案層經由引線電性集中到接合區域，而與軟性電路板接合 面上的接合墊接合，因此軟性電路板的接合區的整體寬度得以縮小。同時本發明的自電容式觸控面板進一步在軟性電路板的非接合面上設置至少一輔助墊，其可作為參考信號接收點，且其設置位置可與接合面上的接合墊的設置位置相對應，並引到處理單元的一參考信號通道上。藉由上述結構配置，當使用者的手指靠近周邊區時，會對引線及與其鄰近的輔助墊同時產生影響(即產生相同或近似的感應信號)。換句話說，參考信號接收點能夠在手指靠近周邊區時，接收到相似的疊加電容，並通過參考信號通道送至處理單元做為參考值。因此，在軟性電路板接合面上的接合墊接收到來自觸控區與周邊區的電容信號傳送至處理單元之後，處理單元可自動扣除掉輔助墊所感應的相應參考值(可通過運算軟體的協助)，即可優化觸控效果，從而準確地判斷來自觸控區的觸控信號，很大程度上避免信號誤讀的問題。

12‧‧‧自電容式觸控面板

120‧‧‧透明基板

120a‧‧‧觸控區

120b‧‧‧周邊區

120c‧‧‧接合區

122‧‧‧透明導電圖案層

126‧‧‧引線

13、33‧‧‧軟性電路板

131‧‧‧板體

131a‧‧‧絕緣基材

131b‧‧‧內部線路層

131c‧‧‧覆蓋膜

13a‧‧‧接合面

13b‧‧‧非接合面

132‧‧‧接合墊

133、333‧‧‧輔助墊

134‧‧‧導線

14‧‧‧處理單元

第1圖為繪示本發明一實施方式的自電容式觸控面板的分解圖。

第2圖為繪示第1圖中的軟性電路板沿著線段4-4’的剖視圖。

第3圖為繪示第2圖中的軟性電路板非接合面的正視圖。

第4圖為繪示本發明一實施方式的軟性電路板對應第3圖線段5-5’的剖視圖。

第5圖為繪示本發明另一實施方式的軟性電路板對應第3圖線段5-5’的剖視圖。

第6圖為繪示本發明另一實施方式的軟性電路板對應第1圖沿著線段4-4’的剖視圖。

第7圖為繪示第6圖中的軟性電路板非接合面的正視圖。

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。

請參照第1圖，第1圖為繪示本發明一實施方式的自電容式觸控面板的分解圖。如第1圖所示，於本實施方式中，自電容式觸控面板12包含透明基板120、透明導電圖案層122、軟性電路板13以及複數個引線126。透明基板120的表面上定義有觸控區120a以及位於觸控區120a至少一側的周邊區120b，視後續製程需求可於周邊區120b內一合適位置定義一接合區120c，用以與一軟性電路板電性連接。透明導電圖案層122設置於觸控區120a內，引線126設置於周邊區120b內，用 以將透明導電圖案層122中各個電極電性集中至透明基板120的接合區120c。透明導電圖案層122可透過濺鍍、蝕刻等製程直接形成於透明基板120的表面上，然而本發明不以此為限。

須了解到，上述的觸控區120a、周邊區120b僅為了更清楚地界定透明導電圖案層122與引線126彼此之相對關係，透明基板120的實際表面上並不一定有特定之標記來區隔觸控區120a與周邊區120b的存在。

於一實施方式中，引線126與透明導電圖案層122為相同材質而同步製作，因此相較於傳統的可視區圖案加其他金屬導電走線形式，本實施方式可以減少至少一道製程而達到降低成本的目的。然而，於實際應用中，引線126與透明導電圖案層122也可為不同材質。

於一實施方式中，透明導電圖案層122與引線126的材質包含氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide，IZO)以及氧化鋅鋁(Aluminum Zinc Oxide，AZO)，但本發明並不以此為限。

於一實施方式中，透明基板120的材質為玻璃或塑膠。塑膠例如為聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或環烯烴共聚合物(COC)等所製成的透明薄板。然而，本發明並不以此為限。

雖然本發明通過引線126將透明導電圖案層122電性連接並集中至透明基板120的接合區120c後再與一軟性電路板接合，可以縮小整個接合區120c的寬度，以及利於安排接合區120c的位置，但如果以傳統軟性電路板與之接合，在使 用者的手指靠近引線126集中區域(靠近接合區120c)時，卻會因手指電容耦合在引線126處，而出現觸控偏移的現象(即，使用者實際觸控的位置與透明導電圖案層122所感應的觸控位置之間產生誤差)，因此容易產生誤操作的問題。為了解決此問題，本發明特別針對軟性電路板進行改良，並在下文中詳細解說。

請再結合第2圖至第3圖，第2圖為繪示第1圖中的軟性電路板沿著線段4-4’的剖視圖；第3圖為繪示第2圖中的軟性電路板非接合面的正視圖。軟性電路板13包含板體131、複數個接合墊132以及複數個輔助墊133。板體131具有相反的接合面13a以及非接合面13b，其中接合面13a是與透明基板120相接合，接合墊132設置於接合面13a上，而與透明基板120上的引線126的一端電性連接。輔助墊133設置於非接合面13b上，以設置於非接合面13b靠近引線126集中區域(通常為接合區120c附近)為宜，即輔助墊133的設置位置與接合墊132的設置位置隔著板體131相對應。每一引線126的一端電性連接至透明導電圖案層122，而另一端則以ACF(Anisotropic Conductive Film)膠壓合的方式電性連接至對應的接合墊132。經由引線126將透明導電圖案層122與軟性電路板13的接合面13a上的接合墊132電性連接的作法，即可使軟性電路板13的接合區120c的整體寬度得以縮小，且方便根據物理按鍵和商標圖案的位置要求合理安排接合區120c的所在位置。

在本發明的一實施方式中，軟性電路板13還可以包含一處理單元14，此處理單元14為一積體電路(Integrated Circuit，IC)晶片，但本發明並不以此為限。在本實施方式中，處理單元14例如是位於軟性電路板13的接合面13a上，則接合墊132與輔助墊133分別通過軟性電路板13內部的不同通道電性連接至處理單元14的不同掃描通道。例如，接合墊132通過軟性電路板13內部的線路電性連接至處理單元14的感應通道，掃描時處理單元14通過感應通道依次掃描透明導電圖案層122的X軸和Y軸感應電極，並根據掃描前後的電容變化來確定觸摸點的座標位置；而輔助墊133則通過軟性電路板13內部線路電性連接至處理單元14區別於感應通道的例如參考通道，在處理單元14依次掃描透明導電圖案層122的同時，持續掃描檢測輔助墊133是否存在電容變化。但在本發明的其他實施方式中，處理單元14也可以不位於軟性電路板13上，而獨立於軟性電路板13而存在，本發明並不以此為限。

進一步來說，於本實施方式中，輔助墊133以一導線134彼此電性連接。以設置於非接合面13b靠近引線126集中區域(通常為接合區120c附近)為宜，即輔助墊133的設置位置與接合墊132的設置位置隔著板體131相對應。設置於板體131的非接合面13b靠近引線126集中區域的一側，通常為與接合墊132的設置位置隔著板體131相對應，較佳的，每一輔助墊133隔著板體131而與對應的接合墊132重疊，可以更進一步屏蔽手指電容對接合墊132的影響。藉由此結構配置，當軟性電路板13與前述自電容式觸控面板12接合後，使用者的手指觸碰自電容式觸控面板12的觸控區120a並且靠近周邊區120b時，會對引線126及與其鄰近的輔助墊133同時產生影響 (即產生相同或近似的感應信號)。換句話說，輔助墊133所代表的參考信號接收點能夠在手指觸碰觸控區120a並且靠近周邊區120b時，接收到手指對引線126疊加的電容相似的電容值，並通過參考信號通道送至處理單元14做為參考值。因此，在軟性電路板13的接合面13a上的接合墊132接收到來自觸控區120a與周邊區120b的電容信號傳送至處理單元14之後，處理單元14可自動扣除掉輔助墊133所感應的相應參考值(可通過運算軟體的協助)，即可優化觸控效果，從而準確地判斷來自觸控區120a的觸控信號，很大程度上避免誤操作的問題。

為了更進一步說明軟性電路板13的構造，請再參照第4圖，第4圖為繪示本發明一實施方式的軟性電路板對應第3圖線段5-5’的剖視圖。在本實施方式中，板體131包含絕緣基材131a、內部線路層131b及覆蓋膜131c。絕緣基材131a通常為聚對苯二甲酸乙二醇酯Polyester(PET)、聚醯亞胺Polyimide(PI)等材料，用以作為整個軟性電路板13的基底和支撐。內部線路層131b形成於絕緣基材131a的一表面上，為導電材料，通常為銅箔製作而成的複數條細導線，用以電性傳導；在一較佳實施例中，接合墊132(或輔助墊133)與內部線路層131b以相同材料且同步製作，同層設置於絕緣基材131a上。覆蓋膜131c，通常也包含PET、PI等材料，其至少覆蓋內部線路層131b，用以保護內部線路層131b，而暴露出接合墊132(或輔助墊133)。在絕緣基材131a的另一表面，與接合墊132(或輔助墊133)的設置位置隔著板體131相對應的位置設置有輔助墊133(或接合墊132)，輔助墊133(或接 合墊132)為導電材料，較佳也由銅箔製作而成，其通過絕緣基材131a上的貫穿孔而與內部線路層131b電性連接。

第5圖為繪示本發明另一實施方式的軟性電路板對應第3圖線段5-5’的剖視圖。在本發明的另一實施方式中，絕緣基材131a的兩個表面上均設置有內部線路層131b，並相應設置覆蓋膜131c。雙內部線路層131b可以通過在絕緣基材131a上設置貫穿孔而電性導通，當電路的線路太複雜、單層板無法佈線或需要銅箔以進行接地遮罩時，就需要選用此雙內部線路層131b的軟性電路板。在此實施方式中，接合墊132和/或輔助墊133較佳與其所在面的內部線路層131b以相同材料且同步製作於絕緣基材131a上。

在本發明的其他實施方式中，接合墊132和/或輔助墊133也可以不與內部線路層131b同層設置，而是設置於覆蓋膜131c上，通過覆蓋膜131c上的貫穿孔而與內部線路層131b電性連接。

請參照第6圖以及第7圖。第6圖為繪示本發明另一實施方式的軟性電路板對應第1圖沿著線段4-4’的剖視圖。第7圖為繪示第6圖中的軟性電路板非接合面的正視圖。

結合第1圖與第6圖、第7圖，本實施方式的軟性電路板33同樣包含板體131、複數個接合墊132以及處理單元14，因此這些元件的結構以及彼此之間的連接關係可參照上文相關內容，在此不再贅述。在此要說明的是，本實施方式的軟性電路板33相比於第1圖至第3圖所示的實施方式的軟性電路板13不同之處，在於本實施方式的軟性電路板33在板體131的 非接合面13b上僅設置有單一長條狀輔助墊333，設置於板體131的非接合面13b靠近引線126集中區域的一側，通常為與接合墊132的設置位置隔著板體131相對應的一側，藉由此結構配置，當使用者的手指觸碰觸控區120a並且靠近周邊區120b時，同樣會對引線126及與其鄰近的輔助墊333同時產生相同或近似的感應信號。因此，在軟性電路板33的接合面13a上的接合墊132接收到來自觸控區120a與周邊區120b的電容信號傳送至處理單元14之後，處理單元14可自動扣除掉輔助墊333所感應的感應信號之後，同樣可優化觸控效果。較佳的，輔助墊333隔著板體131而與每一接合墊132所在的接合區域相對應為宜，以更進一步屏蔽手指電容對接合墊132的影響。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，本發明的自電容式觸控面板的透明導電圖案層經由引線電性集中到接合區域，而與軟性電路板的接合面上的接合墊接合，因此軟性電路板的接合區的整體寬度得以縮小。同時，本發明的自電容式觸控面板進一步在軟性電路板的非接合面上設置至少一輔助墊，其可作為參考信號接收點，且其設置位置可靠近引線集中區域，並引到處理單元的一參考信號通道上。藉由上述結構配置，當使用者的手指靠近周邊區時，會對引線及與其鄰近的輔助墊同時產生影響。換句話說，參考信號接收點能夠在手指靠近周邊區時，接收到與引線相似的疊加電容，並通過參考信號通道送至處理單元做為參考值。因此，在軟性電路板接合面上的接合墊接收到來自觸控區與周邊區的電容信號傳送至處理單元之後，處理單元可自動扣除掉輔助墊 所感應的相應參考值，即可優化觸控效果，從而準確地判斷來自觸控區的觸控信號，很大程度上避免誤操作的問題。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (11)

1. 一種軟性電路板，包含：一板體，具有相反的一接合面以及一非接合面；複數個接合墊，設置於該接合面上；以及至少一輔助墊，設置於該非接合面上，其中該些接合墊與該輔助墊分別電性連接至一處理單元的不同掃描通道。
2. 如請求項第1項所述之軟性電路板，其中該些接合墊依序接受該處理單元的掃描而該輔助墊持續接受該處理單元的掃描。
3. 如請求項第1項所述之軟性電路板，其中該輔助墊的材料為導電材料。
4. 如請求項第1項所述之軟性電路板，其中該輔助墊的材料為銅。
5. 如請求項第1項所述之軟性電路板，其中該輔助墊的設置位置與該些接合墊的設置位置隔著該板體相對應。
6. 如請求項第1項所述之軟性電路板，其中該至少一輔助墊的數量為複數，該些輔助墊彼此電性連接。
7. 如請求項第6項所述之軟性電路板，其中該輔助墊隔著該板體而與每一該些接合墊重疊。
8. 如請求項第1項所述之軟性電路板，其中該板體包含一絕緣基材、一內部線路層以及一覆蓋膜，該些接合墊和/或該輔助墊與該內部線路層同時以同種材料形成於該絕緣基材上，該覆蓋膜至少覆蓋該內部線路層。
9. 一種自電容式觸控面板，該自電容式觸控面板包含如請求項第1至10項任一所述之軟性電路板，還包含：一透明導電圖案層；以及複數個引線，每一該些引線電性連接該透明導電圖案層與對應的該接合墊。
10. 如請求項第9項所述之自電容式觸控面板，其中該些引線與該透明導電圖案層為相同材質。
11. 如請求項第9項所述之自電容式觸控面板，還包含一透明基板，其一表面上定義一觸控區以及一周邊區，其中該透明導電圖案層設置於該觸控區內，並且該些引線設置於該周邊區內。