TW201232368A - Testing device for touch panel and capacitance-measure module - Google Patents

Description

201232368 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種檢測觸控面板的檢測裝置及—種電 容量測模組，尤其關於一種能夠簡便檢測觸控面板之多個感 測器的檢測裝置及一種能夠測得較精確之電容值的電容量 測模組。

【先前技術】 觸控面板已被廣泛應用在筆記型電腦、行動電話等電子 裝置。而於製造職®板的過財，需要進行各種的檢測， 用以提早發現;^良品，並進行製程及設俩改進以提高製 ^、义率。於觸控面板製造完雜’尚需經過線性測試之步 驟’以驗證觸控面板是否符合默之電氣躲。其中線性測 試係屬於電氣特性測試之一重要測試項目。 測柄:^相如顧檢财法及_觸式檢測方 觸壓檢測方法是以觸控筆接觸待測觸控面板，並移動觸 f筆再檢測其軌跡’據以判斷待測觸控面板是否符合線性測 M j #接觸式檢測方法是利關如—^氣噴嘴喷出的加 工氣’使加壓空氣接觸待測觸控面板的表面，並使空氣喷 嘴在待測觸控面板之表_上方移動，再檢測空氣喷嘴的執 201232368 跡，據以判斷待_控面板是砰合線性測試要求。 使用觸壓檢測方法方的缺點是有可能會到傷待測觸控 2板’使㈣接觸式檢測方法的缺點是特殊裝置及量測儀 器’且需進行調適及校正才能得到較準確檢測結果。因此習 知的檢測方法，還有進—步的改善空間。 【發明内容】 本發明-實施例之目的在於提供一種能夠檢測觸控面 板的檢測裝置、及測量電容器的電容量測模組。—實施例之 目的在於提供-種便於檢觸控岐之多個電容的檢測裝 置。一實施例之目的在於提供-種能夠利用檢測觸控面板之 多個電容器的電容值來觸控面板進行檢_檢測裝置。一 實施例之目的在於提供—触_贿精叙電容值的電 容量測模組。 依據本Μ-實施例，提供控面㈣檢測裝置， 適_接-觸控面板及—電腦主機之間，用以量測—觸控面 板的多個感測H，控面板的檢概置包含—切換電路'一 量測模組及-微處理器。切換電路触於該些感測器，並選 擇性地輪出該些感·中—被選擇❹信的—電信號。量測 模組輕接於切換電路，並將被選擇感测器的電信號，轉換成 對應感·的-數位信號。微處理器_於量測模紐及電腦 201232368 主機之間’亚依據數位信號，產生針對被選擇感測器的匈定 信號’藉以供電腦域決定觸控面板的電氣特性。 、依據本㈣—實施例，提供—麵控面㈣檢測裝置， 適於搞接’控面板及_電腦主機之間，用以量測_觸控面 板的多個互電容。觸控面板的檢測裝置包含—娜電路、— ϊ測模組及-微處理II。切換電路補於該些互電容，並選 擇性地輸出該些互電容巾—被馨互電額—電信號。電容 量測模_接於切換電路，並將被選擇互電容的電信號，轉 換成對應被選擇互f容之—電容__數位錢。微處理器 輕接於電容量職贼電駐機⑶，魏槪位信號產 生針對被選擇互電容的判定信號，藉以供電腦主機決定觸控 面板的電氣特性。 於—實施财’電容量罐組包含-積分H、-切換式 電容單元及-継數_換[城式電容單元選擇性地被 來自被選擇互電容的該電信號充電；或者對積分器釋放一電 流。積分器於-預定酬内將電流轉換成_電壓。類比數位 轉換器用以將電壓轉換成該數位信號。 於-實施财，電容量組更包含_計數器，用以計 數至對應該預定期間的-預定數值時，發出—致能信號以 致能類比數位轉換器。 於-實施例中’切換式電容單元包含_第_切換器、一 [S] 201232368 第二切換器及-測量輔助電容。第一切換器的一第一端耗接 被選擇互電容’第-切換！I的-第二端触測量輔助電容的 第—端。第二切換器的一第一端耦接測量輔助電容的第_ 端，第二切換器的一第二端耦接該積分器。測量輔助電容的 ~第二端·接地。雛的情況是，計數器更於_第一時間 時，發出一切換控制信號使第一切換器為導通狀態且第二切 換器為戴止狀態，藉以使被選擇互電容的電信號，對測量辅 電谷充電。且计數器更於一第二時間時，發出切換控制信 號使第一切換器為載止狀態且第二切換器為導通狀態，藉以 使測量辅助電容對積分器釋放電流β 依據本發明一實施例，提供一種電容量測模組適於量測 電各器。電容量測模組包含一積分器、—切換式電容單元 及—類比數位轉換器。切換式電容單元選擇性地被來自電容 器的—電信號充電；或者對積分器釋放一電流。積分器於— 預定期間内將電流轉換成一電壓。類比數位轉換器用以將電 壓轉換成對應電容器之一電容值的一數位信號。 於一實施例中，電容量測模組更包含一計數器，用以計 數至對應該預定期間的一預定數值時，發出—致能信號，以 致能類比數位轉換器。 依據本發明一實施例，以分時方式透過切換電路的切換 控制，來量測該些互電容的電容值，減化量測觸控面板之該 201232368 些互電容的電容值的程序，達到能夠利用量測驗面板之互 電容的電容_方式來_控面板進行檢_魏。於本發 明-實施例中’於每隔-預定期間致能類比數位轉換器，減 省類比數位轉換器之能量的損耗。且利用積分方式，測得預 定期間内之電容器的電氣特性，能夠減少雜訊的影響，而測 得較精確之電容器的電容值。 本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術 特徵中得到進-步的了解 為讓本發明之上述和其他目的、 特徵和優減更鶴_，下讀舉實關並配合所附圖 式，作詳細說明如下。 【實施方式】 圖1A顯示依本發明一實施例之觸控面板的示意圖。圖 1B顯示依本發明一實施例之觸控面板中導線Xm與導線Υη 間形成有多個互電容的示意圖。如圖1Α所示，電容式觸控 面板100包含多條導線^與Υη、以及多個電容器 (capacitor) 120 ’該些導線灿與价分別電連接多個電容 态120。耦接於導線^的電容器12〇用以感測觸控面板之 X轴方向的位置’而耦接於導線Υη的電容器120用以感測 觸控面板之Υ軸方向的位置。且導線Xm與導線γη之交又 附件會形成有—電容器，為方便說明’以下稱為互電容 201232368 (mutual capacitor) 110。更具體而言，一實施例中，導線 Xm與導線Yn分別位於相異的兩個層，且在導線&與導 線Yn之交叉附近’導線Xm之電容器120的電極與導線γη 之電容器120的電極，兩者間會形成一互電容11〇的兩個電 極。於本發明一實施例中，利用量測電容式觸控面板1〇〇中 導線Xm與導線Yn之交叉附件之多個互電容11〇的電容值， 來達到測試電容式觸控面板1〇〇的功能。 然而，若欲量測電容式觸控面板1〇〇之第一互電容U1 的電容值時’通常需要在量測治具上外加—台賴電容電阻 測試計（Inductance Capacitance Resistance meter， meter )’且利用兩個探針分別接觸導線χ3與γι，並透過 測試計來測得第-互電容1U的電容值。當要檢測另一互電 容時，則需再移動此兩個探針至對應的導線，操作費時且不 =於大量產品的檢測。此外，由於每製作_台量測治具時就 吊要台LCR測試計，且LCR測試計的單價高，因此量測 治具的價格亦會提昇，增加了電容式觸控面板⑽的測試成 本。 ,本實施财，除了利用量測多個互電容11〇的電容值’ 來達到測試電容式觸控面板100的功能之外，£進一步改良 董測互電容110的電容值的方式，使其更適合用於觸控面板 的檢測’其具體方式及裝置詳述於如下。 201232368 圖2顯示絲本發明—實關之觸控面板檢測裝置，被 電連接於觸控面板與電腦主機之間的配置示意圖。如圖2所 示，觸控面板檢測襞置2〇〇耦接於一觸控面板1〇〇與—電腦 主機300之間，且適於量測觸控面板1〇〇中的多個互電容^川 的電容值。 觸控面板檢測裝置200包含一切換電路21〇、_電容量 測模組220、及一微處理器23〇。切換電路21〇耦接於觸控 面板100的該些導線幻〜版及Y1〜Yn，且依據一選擇信號 Sc卜選擇性地將該些互電容11〇之一第一互電容lu的電信 號C1輸出至電容量測模組22〇。 電谷量測模組 220 透過一 I2C(Inter~Integrated Circuit) 匯流排耗接於微處理器230，且電容量測模組220將第一互 電容111的電信號C1轉換成一對應第一互電容lu之電容 值的數位信號D1，並將其輸出至微處理器230。 微處理器230依據一使用者預設的目標值以及數位信號 D1，決定第一互電容111的電容值是否符合規範，並傳輸一 判定信號J1至電腦主機300。電腦主機300透過一 RS232 傳輸線耦接於微處理器230，接收來自微處理器230針對該 些互電容110的判定信號，決定觸控面板丨⑻之（例如線 性測武的）電氣特性測試是否符合規範。 更具體而言，切換電路210包含多個切換器SY1〜SYn 201232368 及SX1〜SXm。切換器SY1〜SYn的一端分別耦接於觸控面板 1〇〇之導線Y1〜Yn，切換器SY1〜SYn的另一端分別耗接於 電容量測模組22G。切換器SX1〜SXm的―端分別缺於觸 控面板100之導線XI〜Xm，切換器sxl>SXm的另一端分別 耦接於電容量測模組220。當要量測第一互電容lu的電容 值時，切換器SY1及SX3導通’使對應第一互電容lu的 導線Y1及X3耦接電容量測模組220，而能夠將第一互電容 111的電信號C1輸出至電容量測模组220。 應了解的是，上述實施例中，雖然以感測器為一互電容 為不例加以說明，但於一實施例中，本發明不限定於測量互 電容。 圖3顯不依據本發明一實施例之電容量測模組的功能方 塊圖。電谷量測模組220包含一切換式電容單元221、一積 分器222、一類比數位轉換器223及一計數器224。切換式 電谷單元221用以選擇性地被第一互電容ηι的電信號^ 充電；或者對積分器222放電，以釋放—電流。於一實施例 中，切換式電容單元221包含一第一切換器241 '一第二切 換器242、及-測量輔助電容243。第一切換器241的第一 端耗接被選擇的互電容m，第一切換器241的第二端麵接 測董輔助電容243的第-端，第二切換器242的第一端輕接 測篁輔助電容243的第-端，第二切換器242的第二端麵接 201232368 積分器222 ’且測量輔助電容243的第二端接地。 第一切換器241及第二切換器淡依據控制信號Sc2的 控制選擇性導通或截止。於時間tl時，第—切換器241為導 通狀態且第二切換器242為截止狀態，測量輔助電容如接 收來自第-互電容U1的電信號C1 *進行充電。經過—預 定期間後，例如使測量輔助電容243的電容值可以大約為 〇·1ρ (iWarad，微法拉）至5p之間’並於時間t2時使第 • 二切換器241為截止狀態且帛二切換器242為導通狀態，測 量輔助電容243進行放電。 積分益222為-電流電屋轉換電路，將來自測量輔助電 容243的電流轉換成—電麼νχ。更詳言之，積分器奶積 分一預定期間触内之測量辅助電容243的電流，而測得電 壓Vx。使用積分器222的目的在於量測預定期間触之第 互電令111的特性’取得一個較平均的值，以降低觸控面 板100或其他電子元件中的雜散電容的影響。於本實施例 藝 t ’利用計數器224來蚊職期間舰。 計數器224輕接於切換式電容單元⑵及類錄位轉換 器223之間，計數器224計數到對應前述預定_ PNc的-預疋數值Nc時’發出一致電信號^c—咖，用以致能類 比數位轉換器223，使類比數位轉換器扭將積分器瓜所 測得的電壓Vx，轉換成數位信號m，且數位信號以的一 [S] 201232368 數位值與第一互電容111之電容值成正比。於-實施例中， 亦彻。十數器224來決定時間u及⑦並發出控制信號sc2, 用以控制第一切換器241及第二切換器242。 微處理器230中儲存有一預設之互電容11〇的目標範 圍，當數位信號D1的數位值不符合目標範圍時，則發出判 定第一互電容111為缺陷的判定信號；1。電腦主機3〇〇接收 判疋信號J1，並依據該些互電容11〇的判定信號刃，決定被 判定為缺陷的數量，據以決定觸控面板100是否測試符合規 範。 於本發明一實施例中，利用一切換電路21〇，選擇性地 使對應第-互電容⑴的至少_導線_接於電容量測模組 220’用以量測第一互電容U1的電容值。並且以分時方式 透過切換電路210的切換控制，來量測該些互電容11〇的電 谷值，減化量測觸控面板1〇〇之該些互電容110的電容值的 私序，達到能夠利用量測觸控面板100之互電容110的電容 值的方式來對觸控面板1〇〇進行檢測的功能。 於本發明一實施例中，切換式電容單元221依據第一互 電今111的電信號C1，輸出具有一預定範圍電容值（例如 o.lp至5p)的信號。積分器222積分一預定期間pNc内之 測3：輔助電容243的電流而測得電壓νχβ藉此，無需隨時 地開啟類比數位轉換器223，僅需每隔一預定期間pNc致能 13 201232368 通比數位轉換器223，減省類比數位轉換器223之能量的損 耗。且利用積分方式，測得預定期間]?1^内之互電容ιη的 電氣特性，能夠減少雜訊的影響，而測得較精確之第一互電 容111的電容值。 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，任浦習此技藝者，林麟本發明之精神和範 圍内，當可作些許之更動與潤飾，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。另外，本發明的任一 實施例或巾請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的 或優點或獅。糾，部分和標碰是縣獅專利文 件搜寻之用，並非用來限制本發明之權利範圍。 【圖式簡單說明】 圖1A顯示依本發明一實施例之觸控面板的示意圖。 圖1B顯示依本發明—實施例之觸控面板中導線細與導 線Yn間形成有多個互電容的示意圖。 圖2顯示爾本發明—實關之觸控面板檢置被 電連接於觸控面板與電腦主機之間的配置示意圖。 圖3顯示依據本發明一實施例之電容量測模組的功能方 塊圖。 14 201232368 【主要元件符號說明】 100 觸控面板 110 互電容 111 互電容 120 電容器 200 觸控面板檢測裝置 210 切換電路 220 電容量測模組 221 切換式電容單元 222 積分器 223 類比數位轉換器 224 計數器 230 微處理器 241 第一切換器 242 第二切換器 243 測量輔助電容 300 電腦主機 C1 電信號 201232368 D1 數位信號 I2C 匯流排 J1 判定信號 RS232 傳輸線 SX1〜SXm 切換器 SY1〜SYn 切換器 Xl~Xm 導線 Y1 〜Yn 導線

Claims (1)

1. 201232368 七、申請專利範圍： 卜-種觸控面板的檢測裝置，適於_—觸控面板及一電 腦主機之間’用以量測-觸控面板的多個感測器，包含： -切換電路’躲於該些感測器，並選擇性地輸出該些 感測器中一被選擇感測器的—電信號； -量測餘’祕於該切換電路，並職被選擇感測器 的該電信號，轉換成對顧測騎—數位信號；及 -微處理，祕於該4聰組域之間，並 依據該數健號’產生針對該被選擇感測器的一判 定信號，藉以_電腦域決定鋪控面板的電氣 特性。 2、-種觸控面板的檢測裝置’適於_—觸控面板及一電 腦主機之間，用以量測一觸控面板的多個互電容，包含： -切換電路’減於該些互電容，並選雜地輸出該些 互電谷中一被選擇互電容的一電信號； 一電谷量測模組，耦接於該切換電路，並將該被選擇互 電容的該電信號，轉換成對應該被選擇互電容之— 電容值的一數位信號；及 -微處理H，缺於㈣容量麵組及該電腦主機之 間，並依據該數位信號，產生針對該被選擇互電容 的一判定信號，藉以供該電腦主機決定該觸控面板 m 17 201232368 的電氣特性。 3'如申請專利範圍第2項所述之觸控面板的檢測裝置，其 中該電容量測模組包含一積分器、一切換式電容單元及一 類比數位轉換器，其中， 。亥切換式電容單元選擇性地被來自該被選擇互電容的 該電信號充電；或者對該積分器釋放一電流， s玄積分器於一預定期間内將該電流轉換成一電壓， 該類比數位轉換器，用以將該電壓轉換成該數位信號。 4如申凊專利範圍第3項所述之觸控面板的檢測袭置其 中该電容量測模組更包含—計數器，用以在計數至對應該 預定期間的―預定數值時，發出—致能信號，以致能該類 比數位轉換器。 5、如申請專利範圍第4項所述之觸控面板的檢測裝置，其 中該切換式電容單元包含—第—切換器、一第二切換器及 —測量辅助電容，其中， 該第-切換端触該被選擇互電容，該第— 切換益的-第二端轉接該測量輔助電容的—第— 端， 3玄第—切換器的一第一端轉接該測量輔助電容的該第 -端’該第二切換器的一第二端_積分器，且 該測量輔助電容的-第二端適於接地。 [S] 18 201232368 6、 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板的檢測裝置，其 中， 該計數器更於一第一時間時，發出一切換控制信號使該 第一切換器為導通狀態且該第二切換器為截止狀 態，藉以使該被選擇互電容的該電信號，對該測量 輔助電容充電，且 該計數器更於一第二時間時’發出該切換控制信號使該 第一切換器為截止狀態且該第二切換器為導通狀 態’藉以使該測量輔助電容對該積分器釋放該電 流。 7、 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板的檢測裝置，其 中’該觸控面板更包含多條第一導線及多條第二導線，且 該些第一導線分別與該些第二導線交叉而形成該些互電 容。 8、 /種電容量測模組，適於量測一電容器，該電容量測模 組包含：包含一積分器、一切換式電容單元及一類比數位 轉換器，其中， 該切換式電容單元選擇性地被來自該電容器的一電信 號充電；或者對該積分器釋放一電流， 該積分器於—預定_哺該電流轉換成一電麼， 5亥類比數位轉翻，用簡該賴轉換成對應該電容器 19 之一電容值的一數位信號。 、如申請專利範圍第8項所述之電容量測模組，更包含一 3十數器，用以計數至對應該預定期間的一預定數值時，發 出—致能信號，以致能該類比數位轉換器。 如申睛專利範圍第9項所述之電容量測模組，其中該切 換式電容單元包含—第—切換器、一第二域器及一測量 輔助電容，其中， 該第一切換器的一第一端耦接該電容器，該第一切換器 的一第二端輕接該測量輔助電容的一第一端， I第一切換器的一第一端轉接該測量輔助電容的該第 一端，該第二切換器的—第二端耦接該積分器，且 該測量辅助電容的一第二端適於接地。 如申請專利範圍第10項所述之電容量測模組其中， 該計數器更於-第-時間時，發出—切換控制信號使該 第-切換器為導通狀態且該第二切換器為截止狀 態，藉以《電容器_電信號，對該測量輔助電 容充電，且 該計數器更於-第二時間時’發出該切換控制信號使該 第-切換器為截止狀態且該第二切換 態，藉以使該測量輔助電容對該積分器=