專利名稱：電容式觸摸屏ito電氣特性檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電容式觸摸屏的檢測，尤其涉及對觸摸屏的ITO電氣特性進行檢 測以判斷該產(chǎn)品為良品或不良品。
背景技術：
觸摸屏由于其堅固耐用、反應速度快、節(jié)省空間、易于交流等諸多優(yōu)點得到越來越 多的應用。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ITO(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觸摸屏的關鍵材料。該種電 容式觸摸屏由至少兩層ITO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 外層為兩層保護層30、30'，位于兩保護層30、30'內(nèi)側為兩ITO電路層20、20'，在兩ITO 電路層20、20'之間設置有隔離層10，每層ITO電路層(如圖2所示)主要設置有ITO接 201，呈條狀分布的ITO電極203以及連接在ITO電極203與ITO接201之間的銀導線202。 在觸摸屏制造出廠前，需要對其電氣特性進行測試，以檢測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ITO電容式觸摸屏的檢測主要通過檢測ITO電路之間的 阻抗值來判斷ITO線路的完整性，所檢測的不良情況包括一處或多處銀線間的短路、ITO線 路間的短路、線路間的漏電和約束阻抗的偏差等，當未出現(xiàn)上述情景，則判斷該觸摸屏產(chǎn)品 為良品，事實上，對于該種觸摸屏，還會存在銀線破裂或ITO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)有的檢測系統(tǒng)和檢測方法對銀線破裂或ITO線 路破裂等情況卻不能被檢測出來，本申請正是基于這一問題而進行的設計。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種能夠檢測電容式多點觸 摸屏的電容場分布從而進一步檢測觸摸屏良率的檢測系統(tǒng)。為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是一種電容式觸摸屏ITO電氣 特性檢測系統(tǒng)，它包括感應電極陣列電路板，其包括設置呈M行N列的M * N個感應電極，所述的觸摸屏 設置在感應電極陣列電路板上，且觸摸屏上被測點的位置與電路板上的感應電極在垂直方 向上--對應；正弦波相位量測電路，它包括輸入端與所述的感應電極陣列電路板的感應電極相 連接的正弦波轉方波電路、與正弦波轉方波電路輸出端相連接的相位差轉電壓量電路；正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路，其包括輸出端分別與電容式觸摸屏相應ITO電 路層上的ITO接口及正弦波轉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；檢測時，正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路通過其正弦波發(fā)生電路向被測觸摸屏的 ITO接口以及正弦波轉方波電路輸入正弦波信號，所述的相位差轉電壓量電路將需測量位 置的感應電極所測到的輸入信號與感應信號之間的周相位差轉換成電壓信號輸出至控制單元，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，從而測得各ITO電路層 以及相鄰ITO電路層之間的二維感應電容和電阻值，并根據(jù)預設標準電容電阻值進行被測 觸摸屏質量的判斷。所述的正弦波相位量測電路由N個獨立的量測模塊組成，每個量測模塊具有多個 量測通道，從感應電極陣列電路輸出的多路信號通過多選一電路輸入至正弦波轉方波電路 中。所述的相位差轉電壓量電路包括依次相電連接的計數(shù)器、相位差判斷與計算電 路、D/A轉換電路，檢測信號與輸入信號轉換為方波后輸入至計數(shù)器，所述的計數(shù)器以轉換 后的輸入信號上升沿為觸發(fā)信號，以遠大于輸入頻率的計數(shù)頻率開始計數(shù)，當檢測到檢測 信號的上升沿時，得到計數(shù)值Ni，當檢測到輸入信號的下一個上升沿時，計數(shù)終止，得到計 數(shù)值N2，根據(jù)兩計數(shù)值Ni、N2的關系計算出輸入信號與檢測信號的周相差，并通過D/A轉 換電路轉換成電壓信號輸出至正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路。所述的計數(shù)頻率大于輸入正弦波信號頻率的360倍以上。所述的正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路還包括頻率/周相位差記錄單元、電容值 電阻值計算單元，所述的頻率/周相位差記錄單元將測得的頻率和周相差保存在與感應 電極陣列位置相對應的矩陣中，電容值電阻值計算單元根據(jù)頻率/周相位差記錄單元中保 存的矩陣計算電容電阻矩陣。由于上述技術方案的采用，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點采用本實 用新型檢測系統(tǒng)，在結合阻抗檢測的基礎上，增加對觸摸屏電容場分布的檢測，從而更加完 善ITO線路及銀導線的電氣特性檢測的完整性，具有較大的推廣應用價值。

[0014]附圖1為電容式觸摸屏截面結構示意圖；[0015]附圖2為電容式觸摸屏每ITO電路層結構示意圖；[0016]附圖3為本實用新型觸摸屏與感應電極陣列的位置示意圖；[0017]附圖4為ITO電極與感應電極的等效電路圖；[0018]附圖5為本實用新型基于ITO電路層等效電路構建的RLC電路圖；[0019]附圖6為本實用新型電容式觸摸屏ITO電氣特性檢測系統(tǒng)框圖；[0020]附圖7為本實用新型感應電極陣列電路板結構圖；[0021]附圖8為本實用新型正弦波相位量測電路多選一電路示意圖；[0022]附圖9為本實用新型正弦波轉方波電路原理圖；[0023]附圖10為本實用新型相位差轉電壓量電路原理圖；[0024]附圖11為附圖10中相位差檢測波形圖；[0025]附圖12為本實用新型正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路原理圖；[0026]其中:1、感測電極陣列電路板；11、基板；12、感應電極；13、線路；2、正弦波相位量
測電路；21、正弦波轉方波電路；22、相位差轉電壓量電路；221、計數(shù)器；222、相位差判斷及 計算單元；223、D/A轉換電路；23、多選一電路；3、正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路；32、控 制單元；31、正弦波發(fā)生電路；33、頻率/周相位差記錄單元；34、電容值電阻值計算單元； 35、A/D轉換電路；10、隔離層；20、ITO電路層；20' , ITO電路層；30、保護層；30'、保護層；
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型優(yōu)選實施例進行詳細說明下面將以圖1所示的觸摸屏為例，首先對本實用新型電容式多點觸摸屏ITO電氣 特性檢測原理過程分析如下步驟1，設置M行N列感應電極形成感應電極陣列，將被測電容式觸摸屏放置在該 感應電極陣列上，如圖3所示，并使得電容式觸摸屏上待測點位置與感應電極12相垂直對 應，從而相應層ITO電路層的ITO電極203與感應電極12之間可以等效成一個電阻R串聯(lián) 一個電容Cs的電路，如圖4所示，其中，電阻R稱為感應電阻，電容Cs稱為感應電容，該感 應電阻R和感應電容Cs為所需量測的電容電阻；步驟2，如圖5所示，用一個已知電感值的檢測電感Li，其一端與相應ITO電路層 的ITO接口相連，另一端為信號輸入端TPl ；再用一個已知阻值的檢測電阻R1，其一端與感 應電極相連為檢測端TP2，一端與0電位相連；從而整個電路構成一個RLC電路；向信號輸 入端TPl輸入一個固定頻率的正弦波信號，則在檢測端TP2會產(chǎn)生一個與輸入正弦波頻率 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
權利要求一種電容式觸摸屏ITO電氣特性檢測系統(tǒng)，其特征在于它包括感應電極陣列電路板(1)，其包括設置呈M行N列的M＊N個感應電極，所述的觸摸屏設置在感應電極陣列電路板(1)上，且觸摸屏上被測點的位置與電路板上的感應電極在垂直方向上一一對應；正弦波相位量測電路(2)，它包括輸入端與所述的感應電極陣列電路板(1)的感應電極相連接的正弦波轉方波電路(21)、與正弦波轉方波電路(21)輸出端相連接的相位差轉電壓量電路(22)；正弦波信號控制及數(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ITO電路層上的ITO接口及正弦波轉方波電路(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；檢測時，正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路(3)通過其正弦波發(fā)生電路(31)向被測觸摸屏的ITO接口以及正弦波轉方波電路(21)輸入正弦波信號，所述的相位差轉電壓量電路(22)將需測量位置的感應電極所測到的輸入信號與感應信號之間的周相位差轉換成電壓信號輸出至控制單元(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，從而測得各ITO電路層以及相鄰ITO電路層之間的二維感應電容和電阻值，并根據(jù)預設標準電容電阻值進行被測觸摸屏質量的判斷。
2.根據(jù)權利要求1所述的電容式觸摸屏ITO電氣特性檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的 感應電極陣列電路板(1)上的各感應電極形狀為矩形、三角形或圓形。
3.根據(jù)權利要求1所述的電容式觸摸屏ITO電氣特性檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的 正弦波相位量測電路(2)由N個獨立的量測模塊組成，每個量測模塊具有多個量測通道，從 感應電極陣列電路輸出的多路信號通過多選一電路輸入至正弦波轉方波電路(21)中。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的電容式觸摸屏ITO電氣特性檢測系統(tǒng)，其特征在于所 述的相位差轉電壓量電路(22)包括依次相電連接的計數(shù)器(221)、相位差判斷與計算電路 (222)、D/A 轉換電路(223)。
5.根據(jù)權利要求4所述的電容式觸摸屏ITO電氣特性檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的 計數(shù)頻率大于輸入正弦波信號頻率的360倍以上。
6.根據(jù)權利要求1所述的電容式觸摸屏ITO電氣特性檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的 正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路(3)還包括頻率/周相位差記錄單元(33)、電容值電阻值 計算單元(34)，所述的頻率/周相位差記錄單元(33)將測得的頻率和周相差保存在與感應 電極陣列位置相對應的矩陣中，電容值電阻值計算單元(34)根據(jù)頻率/周相位差記錄單元 (33)中保存的矩陣計算電容電阻矩陣。
專利摘要本實用新型涉及一種電容式多點觸摸屏ITO電氣特性檢測系統(tǒng)，包括感應電極陣列電路板、正弦波相位量測電路以及正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路，感應電極陣列電路板包括設置呈M行N列的M＊N個感應電極，正弦波相位量測電路包括輸入端與感應電極陣列電路板的感應電極相連接的正弦波轉方波電路、與正弦波轉方波電路輸出端相連接的相位差轉電壓量電路；正弦波信號控制及數(shù)據(jù)處理電路包括輸出端分別與電容式觸摸屏相應ITO電路層上的ITO接口及正弦波轉方波電路相電連接的正弦波發(fā)生電路、與所述的相位差轉電壓量電路輸出端相連接的控制單元，根據(jù)本檢測系統(tǒng)可判斷出ITO線路及銀導線電氣特性是否良好，具有較大的推廣應用價值。
文檔編號G01R27/26GK201754171SQ201020148429
公開日2011年3月2日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權日2010年4月1日
發(fā)明者顧鑒 申請人:蘇州崴展電子科技有限公司