專利名稱：電容式觸摸屏ito電氣特性檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電容式觸摸屏的檢測(cè)，尤其涉及對(duì)觸摸屏的IT0電氣特性進(jìn)行檢測(cè)以 判斷該產(chǎn)品為良品或不良品。
背景技術(shù)：
觸摸屏由于其堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流等諸多優(yōu)點(diǎn)得到越來越 多的應(yīng)用。目前觸摸屏類型主要有電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏，其中由IT0(銦錫氧化物 或稱氧化物銦錫)制造而成的透明薄膜材料是制造電容式多點(diǎn)觸摸屏的關(guān)鍵材料。該種電 容式觸摸屏由至少兩層IT0薄膜壓合而成，圖1所示的為一種電容式觸摸屏的截面圖，其最 外層為兩層保護(hù)層30、30'，位于兩保護(hù)層30、30'內(nèi)側(cè)為兩IT0電路層20、20'，在兩IT0 電路層20、20'之間設(shè)置有隔離層10，每層IT0電路層(如圖2所示)主要設(shè)置有IT0接 口 201，呈條狀分布的IT0電極203以及連接在IT0電極203與IT0接口 201之間的銀導(dǎo) 線202。在觸摸屏制造出廠前，需要對(duì)其電氣特性進(jìn)行測(cè)試，以檢測(cè)觸摸屏為良品或不良品， 從而避免不良品投入市場使用?，F(xiàn)有的對(duì)IT0電容式觸摸屏的檢測(cè)主要通過檢測(cè)IT0電 路之間的阻抗值來判斷IT0線路的完整性，所檢測(cè)的不良情況包括一處或多處銀線間的短 路、IT0線路間的短路、線路間的漏電和約束阻抗的偏差等，當(dāng)未出現(xiàn)上述情景，則判斷該觸 摸屏產(chǎn)品為良品，事實(shí)上，對(duì)于該種觸摸屏，還會(huì)存在銀線破裂或IT0線路破裂等現(xiàn)象，這 些現(xiàn)象的出現(xiàn)也將使得觸摸屏產(chǎn)生致命的缺陷，而現(xiàn)有的檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法對(duì)銀線破裂 或IT0線路破裂等情況卻不能被檢測(cè)出來，本申請(qǐng)正是基于這一問題而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能夠檢測(cè)電容式多點(diǎn)觸摸屏 的電容場分布從而進(jìn)一步檢測(cè)觸摸屏良率的檢測(cè)方法和采用該方法的檢測(cè)系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種電容式觸摸屏IT0電氣特性 檢測(cè)方法，所述的電容式觸摸屏包括至少兩層IT0電路層，相鄰IT0電路層之間設(shè)置有隔離 層，每層IT0電路層包括IT0接口、設(shè)置在IT0接口上的多條IT0電極、連接在IT0接口與 每條IT0電極之間的銀導(dǎo)線，該方法包括如下步驟(a)、設(shè)置一 M * N行感應(yīng)電極陣列，將被測(cè)電容式觸摸屏放置在該感應(yīng)電極陣列 上，并使得感應(yīng)電極陣列與電容式觸摸屏上待測(cè)點(diǎn)位置一一對(duì)應(yīng)，則每層IT0電路層的IT0 電極與對(duì)應(yīng)的每個(gè)感應(yīng)電極之間均可等效為一個(gè)感應(yīng)電阻串聯(lián)一個(gè)感應(yīng)電容的電路；(b)、用一個(gè)已經(jīng)電感值的檢測(cè)電感一端與第一層IT0電路層的IT0接口相連接， 檢測(cè)電感的另一端定義為信號(hào)輸入端；再用一個(gè)已知電阻值的檢測(cè)電阻一端與對(duì)應(yīng)的感應(yīng) 電極相連，檢測(cè)電阻另一端接地，與感應(yīng)電極相連接的檢測(cè)電阻一端定義為檢測(cè)端，從而檢 測(cè)電感、感應(yīng)電阻、感應(yīng)電容與檢測(cè)電阻之間構(gòu)成一個(gè)RLC電路；(c)、向上述信號(hào)輸入端輸入一個(gè)固定頻率的正弦波信號(hào)，則在所述的檢測(cè)端產(chǎn)生 一個(gè)與輸入正弦波頻率相同、具有一定周相差的正弦波；
(d)、通過量測(cè)信號(hào)輸入端與檢測(cè)端之間的周相差，調(diào)節(jié)輸入正弦波的頻率，使得 輸入的正弦波與檢測(cè)端的正弦波周相差為0，即可計(jì)算出相應(yīng)IT0電極處與感應(yīng)電極之間 的感應(yīng)電容，選取一次周相差不等于0的測(cè)試結(jié)果，即可計(jì)算得到感應(yīng)電阻值；(e)、按照步驟(b、c、d)分別對(duì)第一層IT0電路層所有IT0電極進(jìn)行量測(cè)，從而得 到對(duì)應(yīng)于第一層IT0電路層的二維感應(yīng)電阻陣列和二維感應(yīng)電容值矩陣；(f)、根據(jù)步驟(e)中測(cè)得的二維感應(yīng)電阻陣列即可判斷所述第一層IT0電路層的 IT0電極結(jié)構(gòu)是否存在斷裂、破裂或短路等電氣結(jié)構(gòu)的缺陷；根據(jù)測(cè)得的二維感應(yīng)電容值 矩陣即可判斷第一層IT0電路層的IT0電極周圍是否存在材料分布不均勻、氣泡或電路刮 傷等不良缺陷；(g)、按照上述步驟(b、c、d)對(duì)其它層IT0電路層所有IT0電極進(jìn)行量測(cè)，從而可 得到該層IT0電路層的二維感應(yīng)電阻值矩陣和二維感應(yīng)電容值矩陣，從而可對(duì)相應(yīng)的IT0 電路層的質(zhì)量進(jìn)行判斷；(h)、根據(jù)步驟(f、g)測(cè)得的相應(yīng)IT0電路層的二維感應(yīng)電阻矩陣和二維感應(yīng)電容 矩陣計(jì)算相鄰兩IT0電路層之間的電容矩陣，從而可判斷相鄰兩IT0電路層之間的電容場 分布是否均勻。本發(fā)明還提供了一種電容式觸摸屏IT0電氣特性檢測(cè)系統(tǒng)，它包括感應(yīng)電極陣列電路板，其包括設(shè)置呈M行N列的M * N個(gè)感應(yīng)電極，所述的觸摸屏 設(shè)置在感應(yīng)電極陣列電路板上，且觸摸屏上被測(cè)點(diǎn)的位置與電路板上的感應(yīng)電極在垂直方 向上--對(duì)應(yīng)；正弦波相位量測(cè)電路，它包括輸入端與所述的感應(yīng)電極陣列電路板的感應(yīng)電極相 連接的正弦波轉(zhuǎn)方波電路、與正弦波轉(zhuǎn)方波電路輸出端相連接的相位差轉(zhuǎn)電壓量電路；正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路，其包括輸出端分別與電容式觸摸屏相應(yīng)IT0電 路層上的IT0接口及正弦波轉(zhuǎn)方波電路相電連接的正弦波發(fā)生電路、與所述的相位差轉(zhuǎn)電 壓量電路輸出端相連接的控制單元，所述的控制單元與正弦波發(fā)生電路相控制連接；檢測(cè)時(shí)，正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路通過其正弦波發(fā)生電路向被測(cè)觸摸屏的 IT0接口以及正弦波轉(zhuǎn)方波電路輸入正弦波信號(hào)，所述的相位差轉(zhuǎn)電壓量電路將需測(cè)量位 置的感應(yīng)電極所測(cè)到的輸入信號(hào)與感應(yīng)信號(hào)之間的周相位差轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出至控制 單元，所述的控制單元調(diào)整正弦波發(fā)生電路的輸出的正弦波頻率，從而測(cè)得各IT0電路層 以及相鄰IT0電路層之間的二維感應(yīng)電容和電阻值，并根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)電容電阻值進(jìn)行被測(cè) 觸摸屏質(zhì)量的判斷。由于上述技術(shù)方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)采用本發(fā)明檢 測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，在結(jié)合阻抗檢測(cè)的基礎(chǔ)上，增加對(duì)觸摸屏電容場分布的檢測(cè)，從而更加 完善IT0線路及銀導(dǎo)線的電氣特性檢測(cè)的完整性，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。


附圖1為電容式觸摸屏截面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為電容式觸摸屏每IT0電路層結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本發(fā)明觸摸屏與感應(yīng)電極陣列的位置示意圖；附圖4為IT0電極與感應(yīng)電極的等效電路附圖5為本發(fā)明基于ITO電路層等效電路構(gòu)建的RLC電路圖；附圖6為本發(fā)明電容式觸摸屏ITO電氣特性檢測(cè)系統(tǒng)框圖；附圖7為本發(fā)明感應(yīng)電極陣列電路板結(jié)構(gòu)圖；附圖8為本發(fā)明正弦波相位量測(cè)電路多選一電路示意圖；附圖9為本發(fā)明正弦波轉(zhuǎn)方波電路原理圖；附圖10為本發(fā)明相位差轉(zhuǎn)電壓量電路原理圖；附圖11為附圖10中相位差檢測(cè)波形圖；附圖12為本發(fā)明正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路原理圖；其中1、感測(cè)電極陣列電路板；11、基板；12、感應(yīng)電極；13、線路；2、正弦波相位量 測(cè)電路；21、正弦波轉(zhuǎn)方波電路；22、相位差轉(zhuǎn)電壓量電路；221、計(jì)數(shù)器；222、相位差判斷及 計(jì)算單元；223、D/A轉(zhuǎn)換電路；23、多選一電路；3、正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路；32、控 制單元；31、正弦波發(fā)生電路；33、頻率/周相差記錄單元；34、電容值電阻值計(jì)算單元；35、 A/D轉(zhuǎn)換電路；10、隔離層；20、ITO電路層；20'、ITO電路層；30、保護(hù)層；30'、保護(hù)層；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明在采用本發(fā)明方法對(duì)觸摸屏檢測(cè)之前，可首先采用現(xiàn)有的阻抗檢測(cè)方法對(duì)觸摸屏進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)采用阻抗值方法檢測(cè)的觸摸屏出現(xiàn)不良時(shí)，不需再采用本發(fā)明方法就直接認(rèn) 定該觸摸屏為不良品；當(dāng)采用現(xiàn)有阻抗值方法檢測(cè)的觸摸屏未出現(xiàn)不良問題，可進(jìn)一步采 用本發(fā)明檢測(cè)方法對(duì)觸摸屏的電容場分布情況進(jìn)一步檢測(cè)，下面將以圖1所示的觸摸屏為 例，首先對(duì)本發(fā)明電容式多點(diǎn)觸摸屏ITO電氣特性檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行說明步驟1，設(shè)置M行N列感應(yīng)電極形成感應(yīng)電極陣列，將被測(cè)電容式觸摸屏放置在該 感應(yīng)電極陣列上，如圖3所示，并使得電容式觸摸屏上待測(cè)點(diǎn)位置與感應(yīng)電極12相垂直對(duì) 應(yīng)，從而相應(yīng)層ITO電路層的ITO電極203與感應(yīng)電極12之間可以等效成一個(gè)電阻R串聯(lián) 一個(gè)電容Cs的電路，如圖4所示，在本發(fā)明中，電阻R稱為感應(yīng)電阻，電容Cs稱為感應(yīng)電容， 該感應(yīng)電阻R和感應(yīng)電容Cs為所需量測(cè)的電容電阻；步驟2，如圖5所示，用一個(gè)已知電感值的檢測(cè)電感Li，其一端與相應(yīng)ITO電路層的ITO接口相連，另一端為信號(hào)輸入端TPl ；再用一個(gè)已知阻值的檢測(cè)電阻R1，其一端與感 應(yīng)電極相連為檢測(cè)端TP2，一端與0電位相連；從而整個(gè)電路構(gòu)成一個(gè)RLC電路；向信號(hào)輸 入端TPl輸入一個(gè)固定頻率的正弦波信號(hào)，則在檢測(cè)端TP2會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與輸入正弦波頻率 相同，周相差為Φ的正弦波；根據(jù)含源電路的歐姆定律，可得出圖5電路的電壓平衡方程式 (其中εQ為正弦波信號(hào)電壓幅值)對(duì)式1取時(shí)間t的微分，并把i=dq/dt代入，得 在穩(wěn)定狀態(tài)下上述微分方程的解可寫作
式3 中， 由式3、4、5可知在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電流的頻率力
與輸入的正弦波信號(hào)的頻率相同，電流振幅Itl有恒定的值，電流與輸入信號(hào)之間有Φ的相位差。當(dāng)
時(shí)周相差Φ = 0，即 對(duì)于檢測(cè)點(diǎn)ΤΡ2上的信號(hào)
，所以檢測(cè)點(diǎn)ΤΡ2的檢測(cè)信 號(hào)與TPl的輸入信號(hào)的關(guān)系為頻率相同，存在周相差Φ ；步驟3，根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的判斷，只有一個(gè)頻率使周相差Φ = 0，且周相差隨頻率
在⑴，+⑴)范圍內(nèi)在(-f，f)區(qū)間內(nèi)單調(diào)增加；通過量測(cè)TPl與TP2之間的周相差，調(diào)節(jié)輸
入正弦波的頻率，使信號(hào)輸入端TPl的輸入正弦波與檢測(cè)端TP2的量測(cè)正弦波的周相差Φ =0，即得到&，代入式6，計(jì)算得到Cs，選取一次周相差不等于0的測(cè)試結(jié)果，將Φ、Cs、ω 代入上述式5，可計(jì)算得到電阻值R。進(jìn)一步地，式5可改寫成 ω在⑴，+⑴)區(qū)間內(nèi)取值，對(duì)式6兩邊求導(dǎo)，得 由式7可知Φ ‘ > 0，根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的判定法，ω在(0，+⑴)區(qū)間內(nèi)取值，周 相差Φ單調(diào)增加，范圍為
對(duì)于Φ = 0只有一個(gè)頻率值與之對(duì)應(yīng)。步驟4 通過步驟1、2、3分別對(duì)圖1所示的ITO電路層20的所有ITO電極進(jìn)行量 測(cè)，可以得到兩個(gè)對(duì)應(yīng)與該ITO電路層20的二維電阻值矩陣Rt[m，η]和二維電容值矩陣 Ct [m, η]；步驟5 依據(jù)步驟4中量測(cè)到的二維電阻值矩陣Rt[m，η]，即能判斷該ITO電路層 20的ITO電極結(jié)構(gòu)是否存在斷裂、破裂或短路等電氣結(jié)構(gòu)的缺陷；依據(jù)步驟4中量測(cè)到的二維電容值矩陣Ct[m，η]，即能判斷該ITO電路層20的ITO電極周圍是否存在材料分布不 均勻、氣泡或ITO電路刮傷等缺陷不良；步驟6 通過步驟1、2、3分別對(duì)另一 ITO電路層20'的所有ITO電極進(jìn)行量測(cè)，可 以得到一組對(duì)應(yīng)與該ITO電路層20'的二維電阻值矩陣Rb [m，η]和二維電容值矩陣Cb[m， η]；依據(jù)量測(cè)到的二維電阻值矩陣Rb[m，η]即能判斷該ITO電路層20'的ITO電極結(jié)構(gòu)是 否存在斷裂、破裂或短路等電氣結(jié)構(gòu)的缺陷；依據(jù)量測(cè)到的二維電容值矩陣Cb[m，n]，即能 判斷該ITO電路層20'的ITO電極周圍是否存在材料分布不均勻、氣泡或ITO電路刮傷等 缺陷不良；步驟7 步驟4中得到的二維電容值矩陣Ct[m，n]與步驟6中得到的二維電容值矩 陣Cb[m，η]分別是兩個(gè)ITO電路層20、20'對(duì)應(yīng)于感應(yīng)電極陣列各點(diǎn)的電容值所組成的二 維電容值矩陣。根據(jù)下列式9，經(jīng)過對(duì)兩個(gè)矩陣各個(gè)對(duì)應(yīng)位置的計(jì)算，可以得到一個(gè)關(guān)于兩 個(gè)ITO電路層之間電容值的二維矩陣CP[m，n]，對(duì)CP[m，n]各點(diǎn)的值與其所在位置電容式觸 摸屏內(nèi)所在的位置，從而可得出被測(cè)電容式觸摸屏內(nèi)部的電容場分布是否均勻的判斷，也 就對(duì)觸摸屏是否存在銀線破裂和ITO線路是否破裂進(jìn)行了判斷，從而保證檢測(cè)更加精確。
(S9)上面對(duì)電容式多點(diǎn)觸摸屏ITO電氣特性檢測(cè)方法進(jìn)行了說明，下面仍結(jié)合圖1所 示的觸摸屏對(duì)采用該方法實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行說明本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)主要由三部分組成感測(cè)電極陣列電路板1、正弦波相位量測(cè)電 路2、正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路3三部分構(gòu)成，如圖6所示，下面對(duì)每個(gè)電路部分進(jìn)行 詳細(xì)說明如圖7所示，所述的感測(cè)電極陣列電路板1主要由基板11、設(shè)置在基板11上呈M 行N列的感應(yīng)電極12以及與各感應(yīng)電極12相連接的線路13組成，感應(yīng)電極的形狀可以為 矩形，三角形或圓形，感應(yīng)電極的M行和N列的具體數(shù)目可根據(jù)被測(cè)電容式觸摸屏的尺寸大 小、內(nèi)部ITO電極結(jié)構(gòu)而設(shè)定；在測(cè)試時(shí)，被測(cè)電容式觸摸屏放置于感測(cè)電極陣列電路板1上，并且電容式觸摸 屏的被測(cè)點(diǎn)位置與電路板上的感應(yīng)電極在垂直方向上一一對(duì)應(yīng)，如圖3所示；各感應(yīng)電極 分別連接至所述的正弦波相位量測(cè)電路2。由于被量測(cè)的電容式觸摸屏的尺寸大小不同，感測(cè)電極陣列的電極數(shù)也不同，因 此，本實(shí)施例中，將正弦波相位量測(cè)電路設(shè)計(jì)為最大16個(gè)量測(cè)通道的單個(gè)模塊；正弦波相 位量測(cè)電路就由N個(gè)獨(dú)立的量測(cè)模塊組成，最多可以測(cè)16xN個(gè)感應(yīng)電極；每個(gè)量測(cè)模塊由 16通道選1電路23、正弦波轉(zhuǎn)方波電路21、及相位差轉(zhuǎn)電壓量電路22構(gòu)成。各電路間信號(hào) 處理過程如下首先，正弦波相位量測(cè)電路1從感應(yīng)電極陣列電路板1輸入的16條量測(cè)通道中， 通過16通道選1電路23，如圖8所示，選擇一條輸入信號(hào)Sl ；然后，正弦波相位量測(cè)電路1從所述正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路3輸入信號(hào) 中，取得正弦波比對(duì)信號(hào)S2 ；將上步驟中獲得的信號(hào)Sl和S2分別輸入正弦波轉(zhuǎn)方波電路 21，產(chǎn)生2個(gè)TTL方波信號(hào)Dl和D2，如圖9所示；最后，將得到的方波信號(hào)Dl和D2，送入相位差轉(zhuǎn)電壓量電路22，見圖10，相位差轉(zhuǎn)電壓量電路22包括依次相電連接的計(jì)數(shù)器221、相位差判斷與計(jì)算電路222、D/A轉(zhuǎn)換電 路223，計(jì)數(shù)器221以方波信號(hào)D2上升沿為觸發(fā)信號(hào)，以一定的計(jì)數(shù)頻率F開始計(jì)數(shù)，F(xiàn)必 須大于方波信號(hào)D2頻率的360倍，當(dāng)檢測(cè)到方波信號(hào)Dl的上升沿時(shí)，得到計(jì)數(shù)值Ni，當(dāng)檢 測(cè)到方波信號(hào)D2的下一個(gè)上升沿時(shí)，計(jì)數(shù)終止，得到計(jì)數(shù)值N2，參見圖11所示；根據(jù)式7可知，輸入信號(hào)與感測(cè)信號(hào)之間的周相位差范圍為
因此，當(dāng)
時(shí)，感測(cè)信號(hào)滯后輸入信號(hào)，周相位差
當(dāng)
,感測(cè)信號(hào)超前輸入
信號(hào)，周相位差 根據(jù)下式10將輸入信號(hào)與感測(cè)信號(hào)的周相差，通過D/A轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成1-4V的 電壓信號(hào)VI，將Vl信號(hào)傳送至正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路3。 所述的正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路3主要包括用于產(chǎn)生正弦波的正弦波發(fā) 生電路31、用于核心控制的控制單元32、頻率/周相差記錄單元33、電容值電阻值計(jì)算單 元34、以及A/D轉(zhuǎn)換電路35，同時(shí)其還設(shè)置有用于與正弦波相位量測(cè)電路2相連接的接口 以及與被測(cè)觸摸屏ITO電路層接口相匹配連接的接口，如圖12所示，在測(cè)量時(shí)，所述的正弦 波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路3通過相應(yīng)接口與正弦波相位量測(cè)電路2以及被測(cè)觸摸屏相連 接，通過正弦波發(fā)生電路31產(chǎn)生可調(diào)頻率的正弦波信號(hào)S2，分別送入正弦波相位量測(cè)電路 2和被測(cè)觸摸屏ITO電路層的內(nèi)部ITO電極；所述的控制單元32接收正弦波相位量測(cè)電路2輸出的轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)，傳送至 作為反饋環(huán)節(jié)的A/D轉(zhuǎn)換電路35，以使正弦波發(fā)生電路31調(diào)整輸出正弦波的頻率，使正弦 波信號(hào)Sl與S2周相位差為0，并將測(cè)得的頻率傳送至頻率記錄單元33。頻率/周相位差記錄單元33將測(cè)得頻率和周相位差保存在與感應(yīng)電極陣列位置 相對(duì)應(yīng)的矩陣F和Φ中，其中上層ITO電路層20測(cè)得的結(jié)果為Ft [m，η]和Φ [πι，η]，下 層ITO電路層20'測(cè)得的結(jié)果為Fb [m，η]和(tb[m，η]。電容值電阻值記錄單元34根據(jù)頻率/周相位差記錄單元33中保存的矩陣F和 Φ，根據(jù)上述式5，計(jì)算出上層ITO電路層20與下層ITO電路層20'對(duì)應(yīng)于感應(yīng)電極陣列 各點(diǎn)的電容值矩陣Ct [m, n]、Cb [m, η]和電阻值矩陣Rt [m, n]、Rb [m, η]，根據(jù)公式9，經(jīng)過對(duì) 兩個(gè)矩陣各個(gè)對(duì)應(yīng)位置的計(jì)算，得到一個(gè)關(guān)于上層ITO電路層20與下層ITO電路層20'之 間電容值的二維矩陣 Cf[m，η]；將上述五個(gè)矩陣 Ct [m，η]、Cb[m，η]、Rt[m，η]、Rb[m，η]、CF[m， η]與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而可判斷被測(cè)產(chǎn)品為不良品或良品。本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)在結(jié)合阻抗檢測(cè)的基礎(chǔ)上，增加對(duì)觸摸屏電容場分布的檢測(cè)，從 而更加完善ITO線路及銀導(dǎo)線的電氣特性檢測(cè)的完整性，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi) 。
權(quán)利要求
一種電容式觸摸屏ITO電氣特性檢測(cè)方法，所述的電容式觸摸屏包括至少兩層ITO電路層，相鄰ITO電路層之間設(shè)置有隔離層，每層ITO電路層包括ITO接口、設(shè)置在ITO接口上的多條ITO電極、連接在ITO接口與每條ITO電極之間的銀導(dǎo)線，其特征在于該方法包括如下步驟(a)、設(shè)置一M＊N行感應(yīng)電極陣列，將被測(cè)電容式觸摸屏放置在該感應(yīng)電極陣列上，并使得感應(yīng)電極陣列與電容式觸摸屏上待測(cè)點(diǎn)位置一一對(duì)應(yīng)，則每層ITO電路層的ITO電極與對(duì)應(yīng)的每個(gè)感應(yīng)電極之間均可等效為一個(gè)感應(yīng)電阻(R)串聯(lián)一個(gè)感應(yīng)電容(Cs)的電路；(b)、用一個(gè)已經(jīng)電感值的檢測(cè)電感(L1)一端與第一層ITO電路層的ITO接口相連接，檢測(cè)電感(L1)的另一端定義為信號(hào)輸入端(TP1)；再用一個(gè)已知電阻值的檢測(cè)電阻(R1)一端與對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電極相連，檢測(cè)電阻(R1)另一端接地，與感應(yīng)電極相連接的檢測(cè)電阻一端定義為檢測(cè)端(TP2)，從而檢測(cè)電感(L1)、感應(yīng)電阻(R)、感應(yīng)電容(Cs)與檢測(cè)電阻(R1)之間構(gòu)成一個(gè)RLC電路；(c)、向上述信號(hào)輸入端(TP1)輸入一個(gè)固定頻率的正弦波信號(hào)，則在所述的檢測(cè)端(TP2)產(chǎn)生一個(gè)與輸入正弦波頻率相同、具有一定周相差的正弦波；(d)、通過量測(cè)信號(hào)輸入端與檢測(cè)端之間的周相差，調(diào)節(jié)輸入正弦波的頻率，使得輸入的正弦波與檢測(cè)端的正弦波周相差為0，即可計(jì)算出相應(yīng)ITO電極處與感應(yīng)電極之間的感應(yīng)電容(Cs)，選取一次周相差不等于0的測(cè)試結(jié)果，即可計(jì)算得到感應(yīng)電阻值(R)；(e)、按照步驟(b、c、d)分別對(duì)第一層ITO電路層所有ITO電極進(jìn)行量測(cè)，從而得到對(duì)應(yīng)于第一層ITO電路層的二維感應(yīng)電阻陣列(Rt[m，n])和二維感應(yīng)電容值矩陣(Ct[m，n])；(f)、根據(jù)步驟(e)中測(cè)得的二維感應(yīng)電阻陣列(Rt[m，n])即可判斷所述第一層ITO電路層的ITO電極結(jié)構(gòu)是否存在斷裂、破裂或短路等電氣結(jié)構(gòu)的缺陷；根據(jù)測(cè)得的二維感應(yīng)電容值矩陣(Ct[m，n])即可判斷第一層ITO電路層的ITO電極周圍是否存在材料分布不均勻、氣泡或電路刮傷等不良缺陷；(g)、按照上述步驟(b、c、d)對(duì)其它層ITO電路層所有ITO電極進(jìn)行量測(cè)，從而可得到該層ITO電路層的二維感應(yīng)電阻值矩陣(Rb[m，n])和二維感應(yīng)電容值矩陣(Cb[m，n])，從而可對(duì)相應(yīng)的ITO電路層的質(zhì)量進(jìn)行判斷；(h)、根據(jù)步驟(f)、(g)測(cè)得的相應(yīng)ITO電路層的二維感應(yīng)電阻矩陣和二維感應(yīng)電容矩陣計(jì)算相鄰兩ITO電路層之間的電容矩陣(Cp[m，n])，從而可判斷相鄰兩ITO電路層之間的電容場分布是否均勻。
2.一種采用權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法進(jìn)行電容式觸摸屏IT0電氣特性檢測(cè)系統(tǒng)，其 特征在于它包括感應(yīng)電極陣列電路板(1)，其包括設(shè)置呈M行N列的M * N個(gè)感應(yīng)電極，所述的觸摸屏 設(shè)置在感應(yīng)電極陣列電路板(1)上，且觸摸屏上被測(cè)點(diǎn)的位置與電路板上的感應(yīng)電極在垂直方向上一一對(duì)應(yīng)；正弦波相位量測(cè)電路(2)，它包括輸入端與所述的感應(yīng)電極陣列電路板(1)的感應(yīng)電 極相連接的正弦波轉(zhuǎn)方波電路(21)、與正弦波轉(zhuǎn)方波電路(21)輸出端相連接的相位差轉(zhuǎn) 電壓量電路(22)；正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路(3)，其包括輸出端分別與電容式觸摸屏相應(yīng)IT0電路層上的IT0接口及正弦波轉(zhuǎn)方波電路(21)相電連接的正弦波發(fā)生電路(31)、與所述的相 位差轉(zhuǎn)電壓量電路(22)輸出端相連接的控制單元(32)，所述的控制單元(32)與正弦波發(fā) 生電路(31)相控制連接；檢測(cè)時(shí)，正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路(3)通過其正弦波發(fā)生電路(31)向被測(cè)觸 摸屏的IT0接口以及正弦波轉(zhuǎn)方波電路(21)輸入正弦波信號(hào)，所述的相位差轉(zhuǎn)電壓量電路 (22)將需測(cè)量位置的感應(yīng)電極所測(cè)到的輸入信號(hào)與感應(yīng)信號(hào)之間的周相位差轉(zhuǎn)換成電壓 信號(hào)輸出至控制單元(32)，所述的控制單元(32)調(diào)整正弦波發(fā)生電路(31)的輸出的正弦 波頻率，從而測(cè)得各IT0電路層以及相鄰IT0電路層之間的二維感應(yīng)電容和電阻值，并根據(jù) 預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)電容電阻值進(jìn)行被測(cè)觸摸屏質(zhì)量的判斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式觸摸屏IT0電氣特性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的 感應(yīng)電極陣列電路板(1)上的各感應(yīng)電極形狀為矩形、三角形或圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式觸摸屏IT0電氣特性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的 正弦波相位量測(cè)電路(2)由N個(gè)獨(dú)立的量測(cè)模塊組成，每個(gè)量測(cè)模塊具有多個(gè)量測(cè)通道，從 感應(yīng)電極陣列電路輸出的多路信號(hào)通過多選一電路輸入至正弦波轉(zhuǎn)方波電路(21)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的電容式觸摸屏IT0電氣特性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所 述的相位差轉(zhuǎn)電壓量電路(22)包括依次相電連接的計(jì)數(shù)器(221)、相位差判斷與計(jì)算電路 (222)、D/A轉(zhuǎn)換電路(223)，檢測(cè)信號(hào)與輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波后輸入至計(jì)數(shù)器(221)，所述 的計(jì)數(shù)器(221)以轉(zhuǎn)換后的輸入信號(hào)上升沿為觸發(fā)信號(hào)，以遠(yuǎn)大于輸入頻率的計(jì)數(shù)頻率開 始計(jì)數(shù)，當(dāng)檢測(cè)到檢測(cè)信號(hào)的上升沿時(shí)，得到計(jì)數(shù)值N1，當(dāng)檢測(cè)到輸入信號(hào)的下一個(gè)上升沿 時(shí)，計(jì)數(shù)終止，得到計(jì)數(shù)值N2，根據(jù)兩計(jì)數(shù)值N1、N2的關(guān)系計(jì)算出輸入信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)的周相差，并通過D/A轉(zhuǎn)換電路(223)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出至正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路 ⑶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式觸摸屏IT0電氣特性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的 計(jì)數(shù)頻率大于輸入正弦波信號(hào)頻率的360倍以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式觸摸屏IT0電氣特性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的 正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路(3)還包括頻率/周相差記錄單元(33)、電容值電阻值計(jì) 算單元(34)，所述的頻率/周相差記錄單元(33)將測(cè)得的頻率和周相差保存在與感應(yīng)電極 陣列位置相對(duì)應(yīng)的矩陣中，電容值電阻值計(jì)算單元(34)根據(jù)頻率/周相差記錄單元(33) 中保存的矩陣計(jì)算電容電阻矩陣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容式多點(diǎn)觸摸屏ITO電氣特性檢測(cè)系統(tǒng)，包括感應(yīng)電極陣列電路板、正弦波相位量測(cè)電路以及正弦波信號(hào)控制及數(shù)據(jù)處理電路，感應(yīng)電極陣列電路板用于承載被測(cè)觸摸屏，檢測(cè)時(shí)，分別向觸摸屏的各ITO電路層發(fā)送正弦波，由正弦波相位量測(cè)電路測(cè)量輸入信號(hào)與感應(yīng)信號(hào)之間的周相差，并通過調(diào)整正弦波頻率的輸出，從而得到各ITO電路層與感應(yīng)電極之間以及相鄰兩ITO電路層之間的電容場分布情況，根據(jù)該電容場分布可判斷出ITO線路及銀導(dǎo)線電氣特性是否良好，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步檢測(cè)觸摸屏的良率，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01R31/02GK101846712SQ20101013787
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
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