TWI480528B - 觸控面板的觸壓測試方法 - Google Patents

Description

觸控面板的觸壓測試方法

本發明係有關一種觸壓測試方法，特別是關於觸壓測試一觸控面板，以得到觸控面板被觸壓時的特性參數。

觸控顯示器係結合感測技術及顯示技術所形成的一種輸入/輸出裝置，普遍使用於電子裝置中，例如可攜式及手持式電子裝置。

電容式觸控面板為一種常用的觸控面板，其利用電容耦合效應以偵測觸碰位置。當手指觸碰電容式觸控面板的表面時，相應位置的電容量會受到改變，因而得以偵測到觸碰位置。

製造完成的觸控面板必須通過各種測試才能出廠以送到使用者手上。觸壓測試是眾多測試當中的一種，用以測試得知觸控面板觸壓到測試平台表面時的力量與行程。傳統觸壓測試係使用感壓紙置於待測觸控面板的底部或在底端塗抹紅墨水，當觸控面板因受壓產生形變，直到觸控面板之底面壓到該感壓紙或紅墨水。測試人員藉由觀察觸控面板底面是否沾染到顏料或感壓紙是否變色，以得知觸控面板是否已接觸測試平台。

鑑於傳統觸壓測試方法需仰賴測試人員的觀察，會因不同測試人員而得到不同的測試結果，且所使用的感壓紙之品質往往參差不齊，也會影響到測試的準確性。因此亟需提出一種客觀且具效率的測試方法，以正確得到觸控面板被觸壓時的特性參數。

鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提出一種測試方法，用以觸壓測試一觸控面板，以得到觸控面板觸碰到測試平台時的觸壓力量與觸壓行程等特性參數。

根據本發明實施例，提供待測的觸控面板，其下表面設有複數彈性支柱，該些彈性支柱的底面承載於一測試平台上。驅動至少一觸壓元件，使得觸壓元件的底端觸壓該觸控面板的頂面。持續觸壓該觸控面板，並記錄觸壓元件施予觸控面板的複數觸壓力量與相應的複數觸壓行程。將該些觸壓力量與相應觸壓行程轉換為測試曲線圖，再判定測試曲線圖的第一轉折點，其所對應的觸壓力量即為觸控面板觸壓到測試平台時的力量。

第一圖顯示本發明實施例之觸壓測試配置100的剖視圖，用以測試觸控面板11，以得到觸控面板11被觸壓時的特性參數。在本實施例中，如第一圖所示，觸控面板11下表面的邊緣（例如觸控面板11下表面的四邊）設有複數彈性支柱12，其底面耦接至顯示模組13，例如液晶顯示模組（LCM）。彈性支柱12的材質可為海綿或其他彈性材料。於實際進行測試時，可使用堅硬且平面的測試平台16（第二A圖/第二B圖）來替代顯示模組13。在本說明書中，方向“上”或“頂面”係指向觸碰位置，方向“下”或“底面”則是指向顯示模組13。

本實施例的觸壓測試設備至少包含一驅動元件14（例如馬達及其他傳動元件），其驅動至少一觸壓元件15，使得觸壓元件15的底端151觸壓待測觸控面板11的頂面。觸壓元件15的較佳內徑可大約相同於一般手指的內徑，以便較真實地模擬出手指的觸壓行為。觸壓元件15可依序觸壓測試觸控面板11的不同位置，也可同時使用多個觸壓元件15以同時觸壓測試觸控面板11的多個位置。

當觸壓元件15持續觸壓觸控面板11，該觸控面板11會因受壓而向下彎曲形變，使得觸控面板11的底面形成凸曲面。於某一時間點，觸控面板11底面之最低點與原始（未觸壓）位置的距離定義為觸壓行程（stroke）。該時間點之觸壓行程可由驅動元件14直接得到，換句話說，驅動元件14於驅動起始（亦即，觸壓元件15的底端151碰到觸控面板11的頂面且驅動元件14尚未施予觸壓力量時）與某一時間點兩者間的相對驅動距離。

第二A圖例示觸控面板11受到觸壓元件15的觸壓時所得到的觸壓行程S。第二B圖顯示的觸控面板11底面已因觸壓而碰觸到測試平台16，此時的觸壓行程S為最大觸壓行程。換句話說，最大觸壓行程定義為觸控面板11尚未施予觸壓力量時的位置與測試平台16之間的距離。

上述驅動元件14於驅動觸壓元件15時，可隨時得到驅動元件14施予觸控面板11之觸壓力量（例如單位為公斤），且可隨時得到觸壓行程S（例如單位為毫米）。

第三圖例示使用第一圖所示觸壓測試配置100以進行觸壓測試所得到數據的相應測試曲線圖。其中，縱軸代表觸壓力量（單位為公斤），橫軸代表觸壓行程（單位為毫米）。

經觀察第三圖所示的典型觸壓測試曲線圖，可以發現測試曲線一般會具有至少二個轉折點—第一轉折點A與第二轉折點B。於第一轉折點A之前，測試曲線的變化率（或者斜率）不大，然而經過第一轉折點A時，會產生較大的變化率。接著，經過第二轉折點B時，測試曲線又產生另一次較大的變化率。在本實施例中，轉折點的變化率大於0.76公斤/毫米。

第三圖所示的觸壓測試可同時使用傳統觸壓測試方法來進行驗證。詳而言之，於測試平台16的頂面，相對於觸壓元件15的位置滴數滴具顏色液體（例如白板筆所使用的紅色墨水）。當觸控面板11底面因觸壓而碰觸到測試平台16時，觸控面板11底面即會沾染到紅色液體。觀察此時的觸壓力量與觸壓行程，其對應至前述的第一轉折點A。若繼續對觸控面板11施予觸壓力量（亦即繼續增加觸壓力量），將可達到第二轉折點B。就觸壓力量（單位Kg）而言，第二轉折點B的數值遠大於第一轉折點A的數值，然而，就觸壓行程（單位mm）而言，二轉折點A、B之數值僅有些許的差值。換句話說，第二轉折點的變化率（或斜率）大於第一轉折點的變化率（或斜率）。

產生上述二轉折點之間觸壓行程之差值的主要原因可能是觸壓元件15底端151的保護頭（未顯示於圖式中）因受壓所產生的壓縮形成。按，觸壓元件15底端151之保護頭的設置係為了避免觸壓元件15對觸控面板11造成刮傷，因此，通常會使用非剛性的材質（例如橡膠），有別於觸壓元件15一般係使用剛性（rigid）材質（例如金屬）。

鑑於上述，第二轉折點B與第一轉折點A之間的觸壓行程差值實際上為觸壓元件15底端151的保護頭所造成，並非觸控面板11的真正觸壓行程。因此，第二轉折點B不能用以表示觸控面板11的最大觸壓行程及相應的觸壓力量。換句話說，第一轉折點A才能真正表示觸控面板11的最大觸壓行程及相應的觸壓力量。在本實施例中，根據所得到的最大觸壓行程及相應的觸壓力量，還可進一步得知彈性支柱12（例如海綿）的材料特性，例如海綿的壓縮比。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100‧‧‧觸壓測試配置
11‧‧‧觸控面板
12‧‧‧彈性支柱
13‧‧‧顯示模組
14‧‧‧驅動元件
15‧‧‧觸壓元件
151‧‧‧觸壓元件的底端
16‧‧‧測試平台
S‧‧‧觸壓行程
A‧‧‧第一轉折點
B‧‧‧第一轉折點

第一圖顯示本發明實施例之觸壓測試配置的剖視圖。 第二A圖及第二B圖例示觸控面板受到觸壓元件的觸壓時所得到的觸壓行程。 第三圖例示使用第一圖所示觸壓測試配置以進行觸壓測試所得到數據的相應測試曲線圖。

100‧‧‧觸壓測試配置

11‧‧‧觸控面板

12‧‧‧彈性支柱

13‧‧‧顯示模組

14‧‧‧驅動元件

15‧‧‧觸壓元件

151‧‧‧觸壓元件的底端

Claims (8)

1. 一種觸控面板的觸壓測試方法，包含：        提供一待測的觸控面板，其下表面設有複數彈性支柱，該些彈性支柱的底面承載於一測試平台上；        驅動至少一觸壓元件，使得該至少一觸壓元件的底端觸壓該觸控面板的頂面；        持續觸壓該觸控面板，並記錄該觸壓元件施予該觸控面板的複數觸壓力量與相應的複數觸壓行程；        將該些觸壓力量與相應觸壓行程轉換為測試曲線圖；及        判定該測試曲線圖的第一轉折點，其所對應的觸壓力量即為該觸控面板觸壓到該測試平台時的力量。
2. 根據申請專利範圍第1項所述觸控面板的觸壓測試方法，其中該複 數彈性支柱包含海綿。
3. 根據申請專利範圍第1項所述觸控面板的觸壓測試方法，其中該觸 壓元件的內徑相同於一般手指的內徑。
4. 根據申請專利範圍第1項所述觸控面板的觸壓測試方法，更包含使 用一驅動元件以驅動該觸壓元件。
5. 根據申請專利範圍第4項所述觸控面板的觸壓測試方法，其中該些 觸壓力量與相應觸壓行程係得自該驅動元件。
6. 根據申請專利範圍第1項所述觸控面板的觸壓測試方法，其中最大 觸壓行程定義為該觸控面板尚未施予觸壓力量時的位置與該測試平台之間的距離。
7. 根據申請專利範圍第1項所述觸控面板的觸壓測試方法，更包含一驗證程序，其包含：        於該測試平台的頂面，相對於該觸壓元件的位置滴數滴具顏色液體；        觀察該觸控面板因觸壓而使其底面沾染到該具顏色液體，則將其對應至該第一轉折點；及        繼續觸壓該觸控面板並記錄觸壓力量與相應的觸壓行程，藉以得到第二轉折點。
8. 根據申請專利範圍第7項所述觸控面板的觸壓測試方法，其中該第一 轉折點的變化率大於該第二轉折點的變化率。