일반적으로 휴대폰이나 키오스크 등의 디스플레이 화면위에 부착되어 손 터치에 의해 각종 버튼 또는 정보 입력용으로 사용되는 터치스크린패널에는 저항막방식과 정전용량방식이 있다. 이중 정전용량방식 터치스크린패널, CTSP는 일반적으로 도 1에 도시한 바와 같은 구조로 되어있다. 맨 하단에 하부 접지용 필름(110)과 그 위의 터치센서 역할을 하는 투명한 ITO 전극 패턴이 형성되어있는 센서전극 필름(120), 그리고 그 위에 ITO 전극에 접착제로 부착되는 유전체필름(130), 맨 위의 보호필름(140)으로 구성되어있다. 각 제조 회사별로 터치센서 전극인 ITO 전극(150) 패턴의 모양은 그 성능과 전용 컨트롤러 칩의 구동 방식에 따라 달라지나 전체적인 기본구조는 상기와 같으며 특히 ITO 센서 전극들 간에 정전용량이 유지되는 방식은 각 사 공통 사항이다. 즉 도 2에 도시한 바와 같이 모든 CTSP는 등가회로 적으로 ITO 전극 들 간에 존재하는 capacitor(210), 하부 접지 에 의해 발생 되는 capacitor(220)들의 직병렬 결합형태가 된다.In general, a touch screen panel attached to a display screen of a mobile phone or a kiosk and used for various buttons or information input by a hand touch has a resistive film type and a capacitive type. The dual capacitive touch screen panel, CTSP, generally has a structure as shown in FIG. A sensor electrode film 120 having a lower ground film 110 at the bottom and a transparent ITO electrode pattern serving as a touch sensor thereon, and a dielectric film 130 attached to the ITO electrode with an adhesive thereon; The upper protective film 140 is composed of. The shape of the ITO electrode 150 pattern, which is a touch sensor electrode, depends on the performance and the driving method of the dedicated controller chip for each manufacturer, but the overall basic structure is as described above, and in particular, the capacitance between the ITO sensor electrodes is maintained. Is common to all four companies. That is, as shown in FIG. 2, all CTSPs have an equivalent circuit in the form of a series-parallel coupling of the capacitors 210 existing between the ITO electrodes and the capacitors 220 generated by the lower ground.
상기와 같은 구조로 되어있는 CTSP에 도 3에 도시한 전용 컨트롤러 칩(310)이 내장된 FPC(320)가 부착되어지면 터치스크린모듈 형태로 되며 CTSP에 사람의 손이 터치된 위치 측정을 위한 동작이 가능해진다. When the FPC 320 in which the dedicated controller chip 310 shown in FIG. 3 is attached to the CTSP having the structure as described above is attached to the touch screen module, an operation for measuring the position at which a human hand is touched on the CTSP is performed. This becomes possible.
CTSP의 동작원리는 다음과 같다. CTSP에 사람의 손이 접촉하면 접촉한 부위의 ITO 전극 간 정전용량이 처음 값과 달라진다. 이 값의 변화를 전용 컨트롤러 칩(310)에서 ITO 전극에 인가하는 전기적 신호 펄스의 위상지연 변화로 측정하여, 칩(310)에 내장된 알고리즘으로 해석하여, CTSP에 손이 접촉한 위치 정보를 알아내게 되는 방식이다. 따라서 전용 컨트롤러 칩의 역할은 터치스크린모듈의 동작에서 기능적으로 매우 중요하다. 만일 CTSP의 ITO 전극 패턴 설계가 바뀌면 그 바뀐 형태에 따라 전극 간 정전용량이 변화되므로, 이에 맞게 설계되고 프로그램된 새로운 전용 컨트롤러 칩을 사용해야만 한다. The operation principle of CTSP is as follows. When a human hand comes into contact with the CTSP, the capacitance between the ITO electrodes at the site of contact is different from the initial value. The change of this value is measured by the phase delay change of the electrical signal pulse applied to the ITO electrode by the dedicated controller chip 310, and analyzed by the algorithm embedded in the chip 310 to obtain the position information of the hand contact with the CTSP. That's how it's done. Therefore, the role of the dedicated controller chip is very important functionally in the operation of the touch screen module. If the CTSP's ITO electrode pattern design changes, the interelectrode capacitance changes according to the changed shape, and a new dedicated controller chip designed and programmed accordingly must be used.
각 CTSP 제조회사에서는 터치스크린모듈 상태까지 생산 단계를 가져가는데 기존의 전기적 특성 품질검사는 CTSP 또는 터치스크린 모듈 상태에서 전용 컨트롤러 칩을 이용하여 시행하고 있다. 따라서 CTSP의 기종이 바뀌어서 CTSP의 ITO 전극 패턴이 바뀌면, 그때마다 매번 다른 전용컨트롤러 칩이 탑재된 검사기를 사용하여야만 하는 불편함이 있다. 또한 CTSP의 전기적 특성을 좌우하는 ITO 센서 전극들 간의 정전용량은 기존의 전용 컨트롤러 칩을 이용한 방식에서는 알 수 없다. 또한 전용 칩들이 신호 펄스의 위상지연 시간 측정 기법으로 불량을 판별하므로 EMI등 외부환경 조건변화에 취약하며 측정정밀도가 떨어진다는 문제가 있다.Each CTSP manufacturer takes the production stage up to the state of the touch screen module. Existing electrical property quality inspection is conducted using a dedicated controller chip in the state of the CTSP or touch screen module. Therefore, if the CTSP model is changed and the ISP electrode pattern of the CTSP is changed, there is an inconvenience of having to use a tester equipped with a different dedicated controller chip each time. In addition, the capacitance between the ITO sensor electrodes, which determines the electrical characteristics of the CTSP, cannot be known using a conventional controller chip. In addition, since dedicated chips determine defects by measuring the phase delay time of signal pulses, they are vulnerable to changes in external environmental conditions such as EMI and have poor measurement accuracy.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로 CTSP 전용 컨트롤러 칩 없이 그리고 CTSP의 ITO 전극 패턴의 형태에 관계없이 CTSP의 전기적 특성을 정밀하게 검사하여 불량품을 판별 해낼 수 있는 LC 공진주파수 변이를 이용한 정전용량방식 터치스크린 패널의 검사장치 및 검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned aspect, and it is possible to use LC resonant frequency variation that can identify defective products by precisely inspecting CTSP's electrical characteristics without CTSP controller chip and regardless of the ITO electrode pattern of CTSP. An object of the present invention is to provide an inspection apparatus and an inspection method of a capacitive touch screen panel.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 LC 공진주파수 변이를 이용한 정전용량방식 터치스크린패널 검사장치는 TSP의 ITO 센서 전극 간의 정전용량과 결합하여 전기적 공진을 일으키는 LC공진회로를 포함한 LC 공진부; 상기 LC 공진부와 연속되어 상기 LC 공진부의 LC 공진회로를 발진하며, 공진주파수의 파형을 구형파로 변환하는 OP 앰프 구동부;상기 LC 공진부와 연속되어 상기 LC 공진회로와 상기 CTSP의 ITO 센서 전극을 대칭되게 병렬 연결하는 릴레이부; 상기 OP 앰프 구동부와 연속되어 상기 릴레이부를 구동하고, 상기 OP 앰프 구동부로부터 출력되는 상기 구형파를 카운팅하여 주파수를 측정하고 CTSP의 불량여부를 판단하는 마이컴부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An electrostatic capacitive touch screen panel inspection apparatus using an LC resonant frequency shift according to the present invention provided to achieve the above object is an LC including an LC resonant circuit that generates electrical resonance by coupling with capacitance between ITO sensor electrodes of a TSP. Resonator; An op amp driving unit configured to continuously oscillate the LC resonant circuit of the LC resonator and convert the waveform of the resonant frequency into a square wave; the LC resonant circuit and the ITO sensor electrode of the CTSP are continuously connected to the LC resonator. A relay unit symmetrically connected in parallel; And a micom unit configured to drive the relay unit in succession with the OP amplifier driver, measure the frequency by counting the square wave output from the OP amplifier driver, and determine whether the CTSP is defective.
여기서, 상기 마이컴부는 상기 LC 공진회로의 C 값에 ITO 전극간의 정전용량이 더해진 값만큼 발생되는 LC 공진주파수 변이를 측정하고, 이을 평균값으로 나누어 규격화한 계산값이 양품의 공진주파수 변이 범위 내에 포함되는지 여부에 따라 CTSP의 불량여부를 판단하는 것이 바람직하다.Here, the microcomputer unit measures the LC resonant frequency shift generated as much as the capacitance between the ITO electrodes is added to the C value of the LC resonant circuit, and divides it by an average value to standardize the calculated value within the range of the resonant frequency shift of the good product. It is desirable to determine whether or not the CTSP is defective.
또한, 상기 양품의 공진주파수 변이 범위는 LC 공진주파수 변이를 평균값으로 나누어 규격화하고, 사용자가 지정한 양품 범위에 존재하는지 여부로 판단하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the resonant frequency variation range of the good product is standardized by dividing the LC resonant frequency variation by an average value, and it is determined whether or not it exists in a user-specified good product range.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 LC 공진주파수 변이를 이용한 정전용량방식 터치스크린 패널의 검사방법은, An inspection method of a capacitive touch screen panel using an LC resonance frequency variation according to the present invention provided to achieve the above object,
LC공진주파수 변이를 이용한 정전용량방식 터치스크린패널(CTSP)의 검사방법에 있어서, CTSP의 ITO 센서 전극 간의 정전용량과 결합하여 전기적 공진을 일으키는 LC공진회로와, 상기 LC 공진회로를 발진함과 동시에 마이컴부가 주파수 카운팅 할 수 있도록 구형파로 변환하는 OP 앰프 구동부 및 릴레이부와 마이컴부를 포함하고, In the inspection method of the capacitive touch screen panel (CTSP) using the LC resonant frequency variation, the LC resonance circuit and the LC resonance circuit to generate an electrical resonance coupled with the capacitance between the ITO sensor electrodes of the CTSP and at the same time oscillates the LC resonance circuit It includes an OP amplifier driving unit for converting the square wave so that the microcomputer unit can count the frequency, the relay unit and the microcomputer unit,
순수한 LC만의 발진으로 인한 기준 공진주파수를 얻기 위하여 CTSP와 LC공진회로를 연결시키지 않은 상태에서 LC공진회로만의 기준 공진주파수를 상기 마이컴부가 주파수 카운팅으로 LC공진주파수 값을 측정하여 그 값을 저장하는 제 1 단계; In order to obtain the reference resonance frequency due to the oscillation of pure LC only, the micro resonance unit measures the LC resonance frequency value by frequency counting the reference resonance frequency of only the LC resonance circuit without connecting CTSP and LC resonance circuit. Stage 1;
상기 마이컴부의 신호를 통해 동작되는 릴레이부가 CTSP의 ITO 센서 전극과 LC공진회로를 각기 쌍으로 순차적 병렬연결을 하고, 이때 ITO 전극간의 정전용량이 LC공진회로의 C값에 더하여져 발생하는 공진주파수 변이 값을 상기 마이컴부로 측정하고 저장하는 제 2 단계;The relay unit operated by the signal of the microcomputer unit sequentially connects the ITO sensor electrode of the CTSP and the LC resonant circuit in pairs, and at this time, the resonance frequency variation generated by adding the capacitance between the ITO electrodes to the C value of the LC resonant circuit. A second step of measuring and storing a value with the microcomputer unit;
상기 2 단계를 반복하여 상기 마이컴부으로 측정한 여러 CTSP들의 공진 주파수 변이의 분포를 구하고 양품 범위를 설정하여 상기 마이컴부의 메모리에 저장해놓는 제 3 단계; Repeating step 2, obtaining a distribution of resonant frequency variations of the various CTSPs measured by the micom unit, setting a good range, and storing it in a memory of the micom unit;
저장된 특정 채널 간 공진 주파수 변이 값을 상기 마이컴부가 규격화로 계산해내고, 상기 마이컴부에 저장된 양품의 공진주파수 변이값과 비교하여 양품의 공진주파수 변이 범위 안에 있는지 여부에 따라 양/불량 여부를 판정하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The microcomputer unit calculates the resonant frequency variation value between specific channels stored by standardization, and compares the resonant frequency variation value of the product stored in the microcomputer unit to determine whether the product is within the resonance frequency variation range of the product. Step 4; characterized by including.
여기서, 상기 제 4 단계는, 상기 LC 공진회로의 C 값에 ITO 전극간의 정전용량이 더해진 값만큼 발생되는 LC 공진주파수 변이를 측정하고, 이를 평균값으로 나누어 규격화한 계산값이 양품의 공진주파수 변이 범위 내에 포함되는지 여부에 따라 CTSP의 불량여부를 판단하는 것이 바람직하다.In the fourth step, the LC resonance frequency variation is generated by measuring the C value of the LC resonant circuit plus the capacitance between the ITO electrodes, and divides the average value by the average value to normalize the resonance frequency variation range of the good product. It is desirable to determine whether the CTSP is defective according to whether or not it is included in the inside.
또한, 상기 양품의 공진주파수 변이 범위는 LC 공진주파수 변이를 평균값으로 나누어 규격화하고, 사용자가 지정한 양품 범위에 존재하는지 여부로 판단하는 것이 좋다.In addition, the resonant frequency variation range of the good product is normalized by dividing the LC resonant frequency variation by the average value, it is good to determine whether it exists in the user-designated good range.
본 발명에 따른 LC 공진주파수 변이를 이용한 정전용량방식 터치스크린 패널의 검사장치와 검사방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. According to the inspection apparatus and the inspection method of the capacitive touch screen panel using the LC resonance frequency variation according to the present invention has the following effects.
CTSP의 ITO 전극 간 정전용량 값의 이상 유무를 LC공진 주파수로 측정하므로 ITO 패턴의 형태에 관계없이, CTSP의 종류에 관계없이, CTSP 전용 컨트롤러 칩 없이도 CTSP의 불량 유무를 판별 해낼 수 있다. Since the abnormality of the capacitance value between the ITO electrodes of the CTSP is measured by the LC resonance frequency, regardless of the type of the ITO pattern, regardless of the type of the CTSP, it is possible to determine whether the CTSP is defective without the controller chip dedicated to the CTSP.
또한 전기적 공진현상을 이용한 검사회로를 이용하므로 공진현상이 갖는 고유한 안정성으로 인하여 정전기 쇼크나 외부 EMI등의 전기적 충격에 강하며 기계적 진동 또는 온습도 변화 등 외부 환경변화요인에 매우 둔감하다. 측정에 있어서도 전압이나 전류가 아닌 주파수를 카운터로 세면서 측정함으로써 1/1000 이상의 측정 정확도를 유지할 수 있다.In addition, since the inspection circuit using the electrical resonance phenomenon is used, due to the inherent stability of the resonance phenomenon, it is resistant to electric shock such as electrostatic shock or external EMI and is insensitive to external environmental change factors such as mechanical vibration or temperature and humidity change. In measurement, it is possible to maintain measurement accuracy of 1/1000 or more by counting the frequency, not the voltage or current, with a counter.
또한 LC공진회로 정수와 공진주파수 관계식을 통하여 CTSP의 ITO 전극 간 실제 정전용량 값을 얻을 수 있으므로 불량분석에 용이하게 쓰일 수 있다.In addition, since the actual capacitance value between the ITO electrodes of the CTSP can be obtained through the LC resonance circuit constant and the resonance frequency relation, it can be easily used for failure analysis.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 LC 공진주파수 변이를 이용한 정전용량방식 터치스크린패널 검사장치 및 검사방법을 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성부분을 나타낸다.The above objects, features and other advantages of the present invention will become more apparent by describing the preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, an electrostatic capacitive touch screen panel inspection apparatus and an inspection method using an LC resonance frequency variation according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For the purposes of this specification, the same reference numerals in the drawings represent the same components unless otherwise indicated.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 CTSP의 검사방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the inspection method of the CTSP according to the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
먼저, 본 발명의 검사방법을 적용한 LC공진을 이용한 CTSP의 검사장치의 회로를 도 4에 도시하였다. 도 4에 도시한 바와 같이 검사회로는 기본적으로 LC 공진부(410), op 앰프 구동부(420), 릴레이부(430), 마이컴부(440)를 포함한다. First, the circuit of the inspection apparatus of the CTSP using LC resonance to which the inspection method of the present invention is applied is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the test circuit basically includes an LC resonator 410, an op amp driver 420, a relay 430, and a microcomputer 440.
LC 공진부(410)는 일반적으로 CTSP의 ITO 전극 간 정전용량이 수십pF의 매우 적은 값이므로 이의 측정에 적합하도록 100pF 미만의 기준 캐패시터(capacitor)와 수백uH의 인덕턴스(inductance) 값을 갖는 코일로 LC 공진회로를 구성하여 기준 공진주파수가 600kHz ~ 800kHz 범위의 값이 되도록 한다.The LC resonator 410 is a coil having an inductance value of several hundred uH and a reference capacitor of less than 100 pF because the capacitance between the ITO electrodes of the CTSP is generally very small, several tens of pF. Configure an LC resonant circuit so that the reference resonant frequency is in the range of 600kHz to 800kHz.
OP 앰프 구동부(420)는 LC 공진회로를 발진시키는 역할과 더불어 공진주파수 파형을 사인파에서 구형파로 변형시켜 마이컴부(440)의 주파수 카운팅이 용이하도록 하는 기능을 한다.The OP amplifier driver 420 serves to oscillate the LC resonant circuit, and also converts the resonant frequency waveform from a sine wave to a square wave to facilitate frequency counting of the microcomputer 440.
릴레이부(430)는 LC 공진회로와 CTSP의 ITO 센서 전극을 각기 쌍으로 순차적으로 병렬 연결하기 위한 장치로서 마이컴부(440)의 신호를 받아 동작 된다.The relay unit 430 is a device for sequentially connecting the LC resonant circuit and the ITO sensor electrodes of the CTSP in parallel to each other and is operated by receiving a signal from the microcomputer unit 440.
마이컴부(440)는 릴레이부(430)를 구동하고, OP 앰프 구동부(420)에서 출력되는 공진주파수 펄스신호(구형파)를 카운팅하여 주파수를 측정하고 정전용량환산 및 CTSP의 불량 여부를 판단하기 위한 계산 기능을 수행한다.The microcomputer unit 440 drives the relay unit 430, counts the resonance frequency pulse signal (square wave) output from the OP amplifier driving unit 420, measures the frequency, and calculates the capacitance conversion and whether the CTSP is defective. Perform the calculation function.
본 발명에 따른 검사장치에 있어서, LC 공진부(410)의 LC 공진회로에서 발생하는 아날로그 신호를 디지털 펄스카운터로 변환하는 OP 엠프 구동부(420)의 회로 상에는 노이즈가 발생하지 않고, 이를 마이컴부(440)에서 측정할 때 정밀도는 0.1%의 오차범위 내로써 매우 높다.In the inspection apparatus according to the present invention, noise is not generated on the circuit of the OP amplifier driver 420 for converting an analog signal generated in the LC resonance circuit of the LC resonator 410 into a digital pulse counter, and the microcomputer unit ( When measured in 440), the accuracy is very high, with an error range of 0.1%.
다음은 상기에서 설명된 도 4의 검사회로를 이용하여 CTSP의 전기적 특성을 지배하는 ITO 센서 전극 간 정전용량을 공진주파수 변이로 측정하는 과정에 대하여 설명하고자 한다. Next, a process of measuring the capacitance between the ITO sensor electrodes, which governs the electrical characteristics of the CTSP, by the resonance frequency variation using the inspection circuit of FIG. 4 described above will be described.
먼저 모든 릴레이부(430)를 단선시켜서 CTSP의 ITO 센서 전극들을 LC공진회로에 연결시키지 않았을 때, 즉 순수하게 공진회로의 LC만의 발진으로 인한 기준 공진주파수를 마이컴부(440)으로 측정한다. First, when all the relay units 430 are disconnected and the ITO sensor electrodes of the CTSP are not connected to the LC resonant circuit, that is, the reference resonance frequency due to the oscillation of only the LC of the resonant circuit is measured by the microcomputer unit 440.
차후 마이컴부(440)의 동작신호에 의하여 릴레이(430)를 구동하여 CTSP의 ITO 센서 전극들을 터치면상에서 서로 인접한 전극끼리, 전극 단자에서는 아래 위 대칭 쌍으로, 즉 예를 들어 10개의 ITO 전극이 존재하는 경우, 처음엔 1번과 10번, 다음엔 2번과 9번식으로 순차적으로 LC공진회로에 연결하면 ITO 전극간의 정전용량이 LC공진회로의 C값에다 더하여져서 공진주파수의 변이가 발생하게 되는데 이 공진 주파수 변이 값을 마이컴부(440)를 이용하여 측정하면 CTSP의 ITO 각 전극 간 정전용량 값을 공진 주파수 변이의 정도 차로 일대일 환산하여 측정할 수 있는 것이다. 이와 같은 측정법은 CTSP의 ITO 센서 전극의 패턴 형태에 무관하므로 CTSP의 종류에 상관없이 항상 적용 가능한 범용적인 것이다. 또한 측정 정밀도에 있어서 전압이나 전류치가 아닌 주파수를 카운트하는 방식으로 측정하므로 항시 측정에 악영향을 주는 전기적 노이즈에 무관한 정밀한 측정이 가능하다.Subsequently, the relay 430 is driven by an operation signal of the microcomputer unit 440 so that the ITO sensor electrodes of the CTSP are adjacent to each other on the touch surface, and that the upper and lower symmetric pairs are formed at the electrode terminals, that is, for example, 10 ITO electrodes If present, first and 10, then 2 and 9 are sequentially connected to the LC resonant circuit, and the capacitance between the ITO electrodes is added to the C value of the LC resonant circuit, resulting in variation of the resonance frequency. When the resonance frequency shift value is measured using the microcomputer unit 440, the capacitance value between the ITO electrodes of the CTSP can be measured by one-to-one conversion in terms of the difference in the resonance frequency shift. Such a measuring method is a general purpose that is always applicable regardless of the type of CTSP since it is irrelevant to the pattern of the ITO sensor electrode of the CTSP. In addition, the measurement accuracy is measured by counting the frequency, not the voltage or current value, so that accurate measurement is possible regardless of the electrical noise which adversely affects the measurement at all times.
구조적으로도, CTSP의 ITO 전극과 피치가 일치하는 PCB를 사용하여 측정하므로 핀을 사용하는 프루브와 달리 면접촉 방식으로 CTSP의 전극손상이 없고, 직접측정으로 셀을 측정하므로 낮은 측정 임피던스 및 낮은 노이즈 특성을 갖는다. 또한 CTSP의 종류가 달라져도 PCB 만 간단히 교체하여 적용함으로써 모든 CTSP의 종류에 관계없이 낮은 비용으로 검사장치를 범용 적용할 수 있다. Structurally, since it uses a PCB that has the same pitch as the ITO electrode of the CTSP, unlike the probe using the pin, there is no damage of the electrode of the CTSP by the surface contact method, and the cell is measured by the direct measurement so that the measurement impedance and the low noise are low. Has characteristics. In addition, even if the type of CTSP is changed, by simply replacing the PCB and applying it, it is possible to apply the inspection device at low cost regardless of the type of all CTSPs.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양품 CTSP의 각 채널의 공진 주파수 변이를 나타낸 그래프, 도 6은 도 5의 결과의 규격화 및 양품의 범위설정한 그래프,도 7은 불량 판정의 예(1)를 나타낸 그래프, 도 8은 불량 판정의 예(2)를 나타낸 그래프, 및 도 9는 CTSP의 ITO 단자 간 실제 정전용량 측정 결과를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the variation of the resonant frequency of each channel of the good quality CTSP according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a standardization of the result of FIG. 5 and a range setting of good quality, and FIG. 7 is an example of failure determination (1 ), FIG. 8 is a graph showing an example (2) of failure determination, and FIG. 9 is a graph showing the actual capacitance measurement result between the ITO terminals of the CTSP.
상기 도 5 내지 도 9를 참고로 하여, CTSP 들의 불량여부검사를 수행하는 실제 검사과정에 대하여 예를 들어 설명하고자 한다. 우선 CTSP 검사장치의 기준 공진주파수를 마이컴부(440)으로 측정하였는데 680kHz이었다. 이어서 정상적인 CTSP 샘플들의 공진 주파수와 그 평균값을 구한다. 도 5에 그 실제 결과를 도시하였다. 5 to 9, an actual inspection process for performing a defect inspection of CTSPs will be described by way of example. First, the reference resonance frequency of the CTSP inspection apparatus was measured by the microcomputer 440, which was 680 kHz. Then, the resonant frequencies of the normal CTSP samples and their average values are obtained. The actual result is shown in FIG.
도 5는 32개의 단자를 갖는 핸드폰용 CTSP 정상샘플 10장을 상기에서 설명한 방법으로 대칭 쌍이 되는 단자간의 정전용량에 의하여 변이된 공진주파수를 측정하여 실제로 측정하여 표시한 것이다. 도 5에서 점선으로 표시된 채널 3번의 측정값들(510)은 10장의 CTSP 샘플에서 3번 단자와 30번 단자를 상기의 검사기에 연결하였을 때 얻어진 값들이다. 나머지 채널의 의미도 이와 같다. 다음은 측정된 변이 주파수를 평균값으로 나누는 규격화(normalize)를 하는 과정이다. 그 결과를 도 6에 도시하였다. 도 6을 보면 모든 결과 데이터들은 점선(610)으로 표시된 ± 1%내의 오차 범위 안에 존재하므로 이를 양품들의 공진 주파수 변이 범위로 설정하여 마이컴의 메모리에 저장해놓는다. 이렇게 양품의 주파수 변이 범위를 정해놓고 차후 CTSP 검사 시 특정 채널 간 공진 주파수 변이를 마이컴이 측정하여 규격화로 계산해내고 기 저장된 양품 범위 값과 비교하여 만일 이 값이 양품의 범위를 벗어나면 불량으로 판정하면 된다. 다음은 불량 판정의 실 예이다. 도 7과 도 8은 불량으로 판정된 CTSP 샘플의 결과이다. 도 7에서는 점선(710)으로 표시된 두 개의 데이터가 그리고 도 8에서는 다수의 데이터 값들이 양품의 범위를 크게 벗어남을 명확히 볼 수 있다. 도 9는 LC공진 회로의 관계식 를 이용하여 도 7의 측정 결과를 CTSP의 실제 정전용량으로 환산하여 표시한 것이다. 이때 검사회로에 사용된 LC는 각각 L=1mH, Cref=30pF 이었다. 즉, 공진주파수 변이를 측정하면 실제 정전용량도 같이 알 수 있는 것이다. FIG. 5 is a diagram illustrating 10 CTSP normal samples for a mobile phone having 32 terminals measured and displayed by measuring the resonance frequency shifted by capacitance between terminals which are symmetrically paired by the above-described method. The measured values 510 of channel 3 indicated by dotted lines in FIG. 5 are obtained when the terminals 3 and 30 are connected to the tester in the 10 CTSP samples. The meaning of the remaining channels is the same. The following process normalizes the measured transition frequency by the average value. The results are shown in FIG. Referring to FIG. 6, all the result data are within an error range within ± 1% indicated by a dotted line 610, and the result data is stored in the memory of the microcomputer by setting the resonance frequency variation range of the good products. In this way, the frequency variation range of the product is determined, and when subsequent CTSP inspection, the microcomputer measures the resonance frequency variation between specific channels, calculates it by standardization, and compares it with the stored product range value. do. The following is an example of a defect determination. 7 and 8 show the results of the CTSP samples determined to be defective. It can be clearly seen that the two data indicated by the dotted line 710 in FIG. 7 and the plurality of data values in FIG. 8 greatly out of range of the good. FIG. 9 shows the results of the measurement of FIG. 7 converted into actual capacitance of the CTSP using the relational expression of the LC resonance circuit. In this case, the LCs used in the test circuit were L = 1mH and Cref = 30pF, respectively. In other words, if the resonance frequency variation is measured, the actual capacitance is also known.
이로써 모든 데이터가 채널별로 측정 및 저장되며 측정값이 주파수, 정전용량 등의 물리량으로 양/불량을 판단함으로써 생산의 표준관리가 가능하다.As a result, all data are measured and stored for each channel, and the measured value can be used for standard management of production by judging the quantity / defect by physical quantity such as frequency and capacitance.
상기와 같이 본 발명에 따른 LC 공진주파수 변이를 이용한 정전용량방식 터치스크린패널 검사장치 및 검사방법에 의하면, LC공진 주파수 변이를 이용하여 CTSP의 종류에 관계없이, ITO 패턴의 형태에 관계없이, CTSP 전용 컨트롤러 칩 없이도 CTSP의 불량 유무를 판별 해낼 수 있는 효과가 있다.According to the capacitive touch screen panel inspection apparatus and inspection method using the LC resonant frequency shift according to the present invention as described above, regardless of the type of CTSP, regardless of the type of the ITO pattern by using the LC resonance frequency shift, There is an effect that can determine whether CTSP is defective even without a dedicated controller chip.
또한 전기적 공진현상을 이용한 검사회로를 이용하므로 공진현상이 갖는 고유한 안정성으로 인하여 정전기 쇼크나 외부 EMI등의 전기적 충격에 강하며 기계적 진동 또는 온습도 변화 등 외부 환경변화요인에 매우 둔감한 효과가 있다. 측정에 있어서도 전압이나 전류가 아닌 주파수를 카운터로 세면서 측정함으로써 1/1000 이상의 측정 정확도를 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the inspection circuit using the electrical resonance phenomenon is used, due to the inherent stability of the resonance phenomenon, it is resistant to electric shock such as electrostatic shock or external EMI, and has a very insensitive effect on external environmental change factors such as mechanical vibration or temperature and humidity change. In measurement, it is possible to maintain measurement accuracy of 1/1000 or more by counting a frequency other than voltage or current with a counter.
또한 LC공진회로 정수와 공진주파수 관계식을 통하여 CTSP의 ITO 전극 간 실제 정전용량 값을 얻을 수 있으므로 불량분석에 용이하게 쓰일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the actual capacitance value between the ITO electrodes of the CTSP can be obtained through the LC resonance circuit constant and the resonance frequency relation, there is an effect that can be easily used for failure analysis.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments. That is, those skilled in the art to which the present invention pertains can make many changes and modifications to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims, and all such appropriate changes and modifications are possible. Equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.