專利名稱：一種電容觸摸屏裝置缺陷檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容式觸摸屏裝置缺陷檢測方法，尤其是投射式電容式觸摸屏掃描線電容檢測方法。
背景技術(shù)：
觸摸屏由于其堅固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點在各種電子設(shè)備領(lǐng)域得到了越來越多的應(yīng)用。投射式電容觸摸屏產(chǎn)品目前正在成為市場主流產(chǎn)品。其掃描原理如圖 I所示，在玻璃基板表面用ITO(銦錫氧化物)制成橫縱交疊的電極陣列，橫向和縱向ITO電極交叉處形成若干個互感電容，也即兩組電極分別構(gòu)成電容的兩極，發(fā)生觸摸時，觸摸處相鄰電極耦合情況產(chǎn)生變化，從而互電容值發(fā)生改變，通過掃描捕獲到電容值的改變，即得到觸摸位置。以一個4根行線、4根列線構(gòu)成的觸摸屏為例，行線和列線的電極；分別構(gòu)成互感電容的兩極，當(dāng)手指觸摸屏幕上的像素點103對應(yīng)的位置時，像素點103附近的兩個電極耦合發(fā)生變化，引起互感電容105值的變化，驅(qū)動電路102對行線，也即驅(qū)動線Drive IinelOO 分時依次施加驅(qū)動信號，對列線，也即感測線Sense Iinel04逐列進行感測，感測信號通過運算放大器106并輸出，通過檢測對應(yīng)電容值的變化得到觸摸點的位置坐標(biāo)。
觸摸屏產(chǎn)品成型前需要對其電氣特性如電容值進行測試，以保證產(chǎn)品良率。電容屏裝置和電容屏控制芯片可能存在缺陷而導(dǎo)致電容檢測值不變，即無論有無觸摸，對應(yīng)電容值為固定值或變化不明顯。但現(xiàn)階段觸摸屏ITO蝕刻后僅僅能測試其導(dǎo)通和阻抗，而無法對掃描線電容進行測試。因此只能利用機械臂模擬手指在產(chǎn)品上進行劃線、打點等動作來模擬實際人的操作方式，然后讀取數(shù)據(jù)并處理，判定產(chǎn)品是否合格。這種方法效率低、且容易受外界干擾而產(chǎn)生誤差。
還有一種測試技術(shù)是通過外接電容的方式，將掃描線待測電容、一個外接可調(diào)電容與耦合電容分別并聯(lián)并進行運算處理后比較輸出，通過分析結(jié)果與預(yù)設(shè)門檻值的比較來判斷掃描電容值是否可以接受。此方法增加了額外的成本并且擴展性欠缺。
本申請即提出一種高效、易擴展的電容觸摸屏缺陷檢測方法，對掃描線電容進行檢測。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種電容觸摸屏裝置缺陷檢測方法及采用該方法的電容觸摸屏裝置，能夠檢測投射電容觸摸屏的電容分布，從而進一步檢測觸摸屏良率。
本發(fā)明的技術(shù)方案中，先依次驅(qū)動所有驅(qū)動線Drive Line，每次驅(qū)動一根驅(qū)動線， 量取每根驅(qū)動線和感測線之間的互電容值作為基準，再改變同時驅(qū)動的驅(qū)動線根數(shù)，依次驅(qū)動所有驅(qū)動線，如每次驅(qū)動i根驅(qū)動線，再次量取驅(qū)動線和感測線之間的互電容值，將兩次測量結(jié)果進行比較來判斷是否有缺陷存在，其中i為小于驅(qū)動線總數(shù)的自然數(shù)。
電容觸摸屏由于各種因素如相鄰電極的斷路、短路等，會導(dǎo)致互感電容存在缺陷，從而導(dǎo)致電容檢測值無法正確檢測到實際電容值，如電容值改變時，檢測電容值不變或幾乎不變，或者檢測值出現(xiàn)非正常數(shù)值，如遠大于或遠小于正常的互電容值變化范圍，而合格電容屏兩次測量值差值通常控制在一個合理范圍內(nèi)。通過將測量結(jié)果的偏差與預(yù)設(shè)的門檻值進行比較，可以判斷電容屏是否存在缺陷。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出的方法可設(shè)置程序自動控制，具有測量精確，效率聞、擴展性好等優(yōu)點。


圖1為電容觸摸屏驅(qū)動原理示意。
圖2為6*6的電容屏改變同時驅(qū)動的驅(qū)動線數(shù)量前后兩次測量值差值列表。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
以6*6的電容屏為例，圖2中Tx，Rx是電路芯片封裝后的引腳，Tx為驅(qū)動端，Rx為感測端。對于一個Ν*Μ的互電容觸摸屏，需要有N個發(fā)射端Τχ，和M個接收端Rx分別與電極矩陣的行線(即驅(qū)動線)與列線(即感測線)相連。本發(fā)明的檢測方法首先每次驅(qū)動一根驅(qū)動線，依次驅(qū)動Τ1-Τ6，量取每根驅(qū)動線Tx和感測線Ry之間的互電容值，得到互電容值矩陣C[x，y]，并將其作為基準，然后，同時驅(qū)動2根驅(qū)動線，按照T6&T1，T1&T2，...，T5&T6 的順序依次驅(qū)動所有的驅(qū)動線，得到新的測量值矩陣C' [x，y]，其中C' xy(l <x^6) 為同時驅(qū)動第x-1、X行驅(qū)動線Tx-1，Tx,并對第y列感測線Ry掃描得到的互電容測量值， C' ly為同時驅(qū)動第6、第I行驅(qū)動線T6&T1，對感測線Ry掃描得到的互電容測量值。計算差值矩陣AC[x，y] = C[x, y]-C' [x, y]，合格電容屏兩次測量值差值通?？刂圃谝粋€合理范圍內(nèi)，如Thrl < Λ Cxy < Thr2, ThrKThr2為門檻值，其具體數(shù)值由實踐經(jīng)驗及數(shù)據(jù)處理方式來確定。測試實踐中，可以先對小批量觸摸屏產(chǎn)品進行測試，測量差值A(chǔ)Cxy視為連續(xù)隨機變量，其服從正態(tài)分布，對分布曲線進行分 析，根據(jù)置信區(qū)間確定門檻值的選取。如果電容測量差值不在門檻值范圍內(nèi)，則認為對應(yīng)電容值不能接受，將此偏差與其他掃描線偏差進行比較，可以為后續(xù)工藝改善提供基礎(chǔ)。
本發(fā)明提出的方法中，同時驅(qū)動的驅(qū)動線數(shù)目并不局限于2，例如當(dāng)同時驅(qū)動3根驅(qū)動線時，通過測量得到互電容測量值矩陣C' [x，y]，其中C' ly為同時驅(qū)動第6、第I、第 2行的驅(qū)動線，對第I列感測線掃描得到的互電容測量值'C' 6y為同時驅(qū)動第5、第6、第 I行驅(qū)動線，對第I列感測線掃描得到的互電容測量值；c' xy(l <x<6)為同時驅(qū)動第 x-1、X、x+1行驅(qū)動線Tx-1, Tx, Τχ+l,并對第Y列感測線Ry掃描得到的測量值。
本發(fā)明提出的方法中，互電容測量矩陣的量測并不局限于2次，實踐中可以量測η 次，對η次測量矩陣進行綜合分析，從而提高測試準確性。
本方法可應(yīng)用于現(xiàn)有的電容觸摸屏裝置，其包括電容觸摸屏、電容觸摸屏控制電路及相應(yīng)的連接電路，控制電路包括驅(qū)動電路和檢測電路，驅(qū)動電路可配置不同大小的驅(qū)動電壓，電容屏控制電路可以是單獨的芯片，也可以與其他電子設(shè)備的MCU集成，電容屏控制芯片的數(shù)量并不局限于I個，可以根據(jù)需求進行擴展，比如針對中尺寸或大尺寸的電容屏配置多個芯片實現(xiàn)擴展，以適應(yīng)不同的需求。
本實施例中雖然以6*6的電容屏為例，但并不局限于6*6的陣列，形如N*M(M，N均為自然數(shù))形式的電容屏均可參考本實施例實施檢測。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電容觸摸屏裝置缺陷檢測的方法，所述裝置包含電容屏、電容屏控制芯片，所述電容屏上設(shè)置有多根交叉放置的驅(qū)動線Drive Line和感測線Sense Line，其特征在于，先毎次驅(qū)動一行驅(qū)動線依次驅(qū)動所有驅(qū)動線，得到互電容值測量矩陣，再以同時驅(qū)動i行驅(qū)動線的方式依次驅(qū)動所有驅(qū)動線，得到新的互電容值測量矩陣，i為小于驅(qū)動線行數(shù)的自然數(shù)，根據(jù)兩次測量結(jié)果的差值變化情況來判斷相應(yīng)電容是否有缺陷存在。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，對于ー個設(shè)置有N行驅(qū)動線和M列感測線的電容觸摸屏， 首先以每次驅(qū)動一行驅(qū)動線的方式依次驅(qū)動所有驅(qū)動線，得到互電容值測量矩陣C[X，y]，其中Cxy為驅(qū)動第X行驅(qū)動線，對第y列感測線掃描得到的測量值； 再次同時驅(qū)動2行驅(qū)動線，依次驅(qū)動所有驅(qū)動線，得到互電容值測量矩陣C' [X，y]，其中C' xy(l<x^N)為同時驅(qū)動第x-1、X行驅(qū)動線，并對第y列感測線掃描得到的測量值，C' ly為同時驅(qū)動第N、第I行驅(qū)動線，對第y列感測線掃描得到的測量值； 計算差值矩陣AC[x，y] = C[x, y]-C' [X，y]，合格電容屏兩次測量值差值分布在一個合理范圍內(nèi)，如Thrl < ACxy < Thr2，Thrl和Thr2為預(yù)設(shè)的門檻值。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述互電容值ニ維矩陣的量測可以為η次，η > 2。
4.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述缺陷為檢測電容值無法正確檢測到電容值的改變。
5.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述電容屏控制芯片包括可配置驅(qū)動電壓的驅(qū)動電路及檢測電路，所述驅(qū)動電路具有可調(diào)整的驅(qū)動電壓。
6.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述電容屏控制芯片的數(shù)目可以多于I個，以適應(yīng)不同尺寸電容屏的需求。
7.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述電容屏控制芯片還可以與MCU集成在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容觸摸屏裝置缺陷檢測的方法，該裝置包括電容屏、電容屏控制芯片，本發(fā)明的檢測方法為先依次驅(qū)動所有驅(qū)動線Drive Line，每次驅(qū)動一根驅(qū)動線，量取每根驅(qū)動線和感測線之間的互電容值作為基準，再改變同時驅(qū)動的驅(qū)動線根數(shù)，依次驅(qū)動所有驅(qū)動線，如每次驅(qū)動2根驅(qū)動線，再次量取驅(qū)動線和感測線之間的互電容值，根據(jù)兩次測量值之間的差值來判斷是否有缺陷存在。
文檔編號G01R27/26GK102981059SQ20121031266
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者張晉芳, 劉宏輝 申請人:北京集創(chuàng)北方科技有限公司