专利名称：电容式触摸屏ito电气特性检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电容式触摸屏的检测，尤其涉及对触摸屏的ITO电气特性进行检 测以判断该产品为良品或不良品。
背景技术：
触摸屏由于其坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等诸多优点得到越来越 多的应用。目前触摸屏类型主要有电阻式触摸屏、电容式触摸屏，其中由ITO(铟锡氧化物 或称氧化物铟锡)制造而成的透明薄膜材料是制造电容式多点触摸屏的关键材料。该种电 容式触摸屏由至少两层ITO薄膜压合而成，图1所示的为一种电容式触摸屏的截面图，其最 外层为两层保护层30、30'，位于两保护层30、30'内侧为两ITO电路层20、20'，在两ITO 电路层20、20'之间设置有隔离层10，每层ITO电路层(如图2所示)主要设置有ITO接 201，呈条状分布的ITO电极203以及连接在ITO电极203与ITO接201之间的银导线202。 在触摸屏制造出厂前，需要对其电气特性进行测试，以检测触摸屏为良品或不良品，从而避 免不良品投入市场使用。现有的对ITO电容式触摸屏的检测主要通过检测ITO电路之间的 阻抗值来判断ITO线路的完整性，所检测的不良情况包括一处或多处银线间的短路、ITO线 路间的短路、线路间的漏电和约束阻抗的偏差等，当未出现上述情景，则判断该触摸屏产品 为良品，事实上，对于该种触摸屏，还会存在银线破裂或ITO线路破裂等现象，这些现象的 出现也将使得触摸屏产生致命的缺陷，而现有的检测系统和检测方法对银线破裂或ITO线 路破裂等情况却不能被检测出来，本申请正是基于这一问题而进行的设计。
实用新型内容本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够检测电容式多点触 摸屏的电容场分布从而进一步检测触摸屏良率的检测系统。为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种电容式触摸屏ITO电气 特性检测系统，它包括感应电极阵列电路板，其包括设置呈M行N列的M * N个感应电极，所述的触摸屏 设置在感应电极阵列电路板上，且触摸屏上被测点的位置与电路板上的感应电极在垂直方 向上--对应；正弦波相位量测电路，它包括输入端与所述的感应电极阵列电路板的感应电极相 连接的正弦波转方波电路、与正弦波转方波电路输出端相连接的相位差转电压量电路；正弦波信号控制及数据处理电路，其包括输出端分别与电容式触摸屏相应ITO电 路层上的ITO接口及正弦波转方波电路相电连接的正弦波发生电路、与所述的相位差转电 压量电路输出端相连接的控制单元，所述的控制单元与正弦波发生电路相控制连接；检测时，正弦波信号控制及数据处理电路通过其正弦波发生电路向被测触摸屏的 ITO接口以及正弦波转方波电路输入正弦波信号，所述的相位差转电压量电路将需测量位 置的感应电极所测到的输入信号与感应信号之间的周相位差转换成电压信号输出至控制单元，所述的控制单元调整正弦波发生电路的输出的正弦波频率，从而测得各ITO电路层 以及相邻ITO电路层之间的二维感应电容和电阻值，并根据预设标准电容电阻值进行被测 触摸屏质量的判断。所述的正弦波相位量测电路由N个独立的量测�？樽槌桑扛隽坎饽？榫哂卸喔� 量测通道，从感应电极阵列电路输出的多路信号通过多选一电路输入至正弦波转方波电路 中。所述的相位差转电压量电路包括依次相电连接的计数器、相位差判断与计算电 路、D/A转换电路，检测信号与输入信号转换为方波后输入至计数器，所述的计数器以转换 后的输入信号上升沿为触发信号，以远大于输入频率的计数频率开始计数，当检测到检测 信号的上升沿时，得到计数值Ni，当检测到输入信号的下一个上升沿时，计数终止，得到计 数值N2，根据两计数值Ni、N2的关系计算出输入信号与检测信号的周相差，并通过D/A转 换电路转换成电压信号输出至正弦波信号控制及数据处理电路。所述的计数频率大于输入正弦波信号频率的360倍以上。所述的正弦波信号控制及数据处理电路还包括频率/周相位差记录单元、电容值 电阻值计算单元，所述的频率/周相位差记录单元将测得的频率和周相差保存在与感应 电极阵列位置相对应的矩阵中，电容值电阻值计算单元根据频率/周相位差记录单元中保 存的矩阵计算电容电阻矩阵。由于上述技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点采用本实 用新型检测系统，在结合阻抗检测的基础上，增加对触摸屏电容场分布的检测，从而更加完 善ITO线路及银导线的电气特性检测的完整性，具有较大的推广应用价值。
[0014]附图1为电容式触摸屏截面结构示意图；[0015]附图2为电容式触摸屏每ITO电路层结构示意图；[0016]附图3为本实用新型触摸屏与感应电极阵列的位置示意图；[0017]附图4为ITO电极与感应电极的等效电路图；[0018]附图5为本实用新型基于ITO电路层等效电路构建的RLC电路图；[0019]附图6为本实用新型电容式触摸屏ITO电气特性检测系统框图；[0020]附图7为本实用新型感应电极阵列电路板结构图；[0021]附图8为本实用新型正弦波相位量测电路多选一电路示意图；[0022]附图9为本实用新型正弦波转方波电路原理图；[0023]附图10为本实用新型相位差转电压量电路原理图；[0024]附图11为附图10中相位差检测波形图；[0025]附图12为本实用新型正弦波信号控制及数据处理电路原理图；[0026]其中:1、感测电极阵列电路板；11、基板；12、感应电极；13、线路；2、正弦波相位量
测电路；21、正弦波转方波电路；22、相位差转电压量电路；221、计数器；222、相位差判断及 计算单元；223、D/A转换电路；23、多选一电路；3、正弦波信号控制及数据处理电路；32、控 制单元；31、正弦波发生电路；33、频率/周相位差记录单元；34、电容值电阻值计算单元； 35、A/D转换电路；10、隔离层；20、ITO电路层；20' , ITO电路层；30、保护层；30'、保护层；
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型优选实施例进行详细说明下面将以图1所示的触摸屏为例，首先对本实用新型电容式多点触摸屏ITO电气 特性检测原理过程分析如下步骤1，设置M行N列感应电极形成感应电极阵列，将被测电容式触摸屏放置在该 感应电极阵列上，如图3所示，并使得电容式触摸屏上待测点位置与感应电极12相垂直对 应，从而相应层ITO电路层的ITO电极203与感应电极12之间可以等效成一个电阻R串联 一个电容Cs的电路，如图4所示，其中，电阻R称为感应电阻，电容Cs称为感应电容，该感 应电阻R和感应电容Cs为所需量测的电容电阻；步骤2，如图5所示，用一个已知电感值的检测电感Li，其一端与相应ITO电路层 的ITO接口相连，另一端为信号输入端TPl ；再用一个已知阻值的检测电阻R1，其一端与感 应电极相连为检测端TP2，一端与0电位相连；从而整个电路构成一个RLC电路；向信号输 入端TPl输入一个固定频率的正弦波信号，则在检测端TP2会产生一个与输入正弦波频率 相同，周相差为Φ的正弦波；根据含源电路的欧姆定律，可得出图5电路的电压平衡方程式
权利要求一种电容式触摸屏ITO电气特性检测系统，其特征在于它包括感应电极阵列电路板(1)，其包括设置呈M行N列的M＊N个感应电极，所述的触摸屏设置在感应电极阵列电路板(1)上，且触摸屏上被测点的位置与电路板上的感应电极在垂直方向上一一对应；正弦波相位量测电路(2)，它包括输入端与所述的感应电极阵列电路板(1)的感应电极相连接的正弦波转方波电路(21)、与正弦波转方波电路(21)输出端相连接的相位差转电压量电路(22)；正弦波信号控制及数据处理电路(3)，其包括输出端分别与电容式触摸屏相应ITO电路层上的ITO接口及正弦波转方波电路(21)相电连接的正弦波发生电路(31)、与所述的相位差转电压量电路(22)输出端相连接的控制单元(32)，所述的控制单元(32)与正弦波发生电路(31)相控制连接；检测时，正弦波信号控制及数据处理电路(3)通过其正弦波发生电路(31)向被测触摸屏的ITO接口以及正弦波转方波电路(21)输入正弦波信号，所述的相位差转电压量电路(22)将需测量位置的感应电极所测到的输入信号与感应信号之间的周相位差转换成电压信号输出至控制单元(32)，所述的控制单元(32)调整正弦波发生电路(31)的输出的正弦波频率，从而测得各ITO电路层以及相邻ITO电路层之间的二维感应电容和电阻值，并根据预设标准电容电阻值进行被测触摸屏质量的判断。
2.根据权利要求1所述的电容式触摸屏ITO电气特性检测系统，其特征在于所述的 感应电极阵列电路板(1)上的各感应电极形状为矩形、三角形或圆形。
3.根据权利要求1所述的电容式触摸屏ITO电气特性检测系统，其特征在于所述的 正弦波相位量测电路(2)由N个独立的量测模块组成，每个量测�？榫哂卸喔隽坎馔ǖ溃� 感应电极阵列电路输出的多路信号通过多选一电路输入至正弦波转方波电路(21)中。
4.根据权利要求1或3所述的电容式触摸屏ITO电气特性检测系统，其特征在于所 述的相位差转电压量电路(22)包括依次相电连接的计数器(221)、相位差判断与计算电路 (222)、D/A 转换电路(223)。
5.根据权利要求4所述的电容式触摸屏ITO电气特性检测系统，其特征在于所述的 计数频率大于输入正弦波信号频率的360倍以上。
6.根据权利要求1所述的电容式触摸屏ITO电气特性检测系统，其特征在于所述的 正弦波信号控制及数据处理电路(3)还包括频率/周相位差记录单元(33)、电容值电阻值 计算单元(34)，所述的频率/周相位差记录单元(33)将测得的频率和周相差保存在与感应 电极阵列位置相对应的矩阵中，电容值电阻值计算单元(34)根据频率/周相位差记录单元 (33)中保存的矩阵计算电容电阻矩阵。
专利摘要本实用新型涉及一种电容式多点触摸屏ITO电气特性检测系统，包括感应电极阵列电路板、正弦波相位量测电路以及正弦波信号控制及数据处理电路，感应电极阵列电路板包括设置呈M行N列的M＊N个感应电极，正弦波相位量测电路包括输入端与感应电极阵列电路板的感应电极相连接的正弦波转方波电路、与正弦波转方波电路输出端相连接的相位差转电压量电路；正弦波信号控制及数据处理电路包括输出端分别与电容式触摸屏相应ITO电路层上的ITO接口及正弦波转方波电路相电连接的正弦波发生电路、与所述的相位差转电压量电路输出端相连接的控制单元，根据本检测系统可判断出ITO线路及银导线电气特性是否良好，具有较大的推广应用价值。
文档编号G01R27/26GK201754171SQ201020148429
公开日2011年3月2日 申请日期2010年4月1日 优先权日2010年4月1日
发明者顾鉴 申请人:苏州崴展电子科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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