专利名称：一种电容触摸屏装置缺陷检测方法
技术领域：
本发明涉及一种电容式触摸屏装置缺陷检测方法，尤其是投射式电容式触摸屏扫描线电容检测方法。
背景技术：
触摸屏由于其坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点在各种电子设备领域得到了越来越多的应用。投射式电容触摸屏产品目前正在成为市场主流产品。其扫描原理如图 I所示，在玻璃基板表面用ITO(铟锡氧化物)制成横纵交叠的电极阵列，横向和纵向ITO电极交叉处形成若干个互感电容，也即两组电极分别构成电容的两极，发生触摸时，触摸处相邻电极耦合情况产生变化，从而互电容值发生改变，通过扫描捕获到电容值的改变，即得到触摸位置。以一个4根行线、4根列线构成的触摸屏为例，行线和列线的电极；分别构成互感电容的两极，当手指触摸屏幕上的像素点103对应的位置时，像素点103附近的两个电极耦合发生变化，引起互感电容105值的变化，驱动电路102对行线，也即驱动线Drive IinelOO 分时依次施加驱动信号，对列线，也即感测线Sense Iinel04逐列进行感测，感测信号通过运算放大器106并输出，通过检测对应电容值的变化得到触摸点的位置坐标。
触摸屏产品成型前需要对其电气特性如电容值进行测试，以保证产品良率。电容屏装置和电容屏控制芯片可能存在缺陷而导致电容检测值不变，即无论有无触摸，对应电容值为固定值或变化不明显。但现阶段触摸屏ITO蚀刻后仅仅能测试其导通和阻抗，而无法对扫描线电容进行测试。因此只能利用机械臂模拟手指在产品上进行划线、打点等动作来模拟实际人的操作方式，然后读取数据并处理，判定产品是否合格。这种方法效率低、且容易受外界干扰而产生误差。
还有一种测试技术是通过外接电容的方式，将扫描线待测电容、一个外接可调电容与耦合电容分别并联并进行运算处理后比较输出，通过分析结果与预设门槛值的比较来判断扫描电容值是否可以接受。此方法增加了额外的成本并且扩展性欠缺。
本申请即提出一种高效、易扩展的电容触摸屏缺陷检测方法，对扫描线电容进行检测。发明内容
本发明的目的即为了克服现有技术的不足而提供一种电容触摸屏装置缺陷检测方法及采用该方法的电容触摸屏装置，能够检测投射电容触摸屏的电容分布，从而进一步检测触摸屏良率。
本发明的技术方案中，先依次驱动所有驱动线Drive Line，每次驱动一根驱动线， 量取每根驱动线和感测线之间的互电容值作为基准，再改变同时驱动的驱动线根数，依次驱动所有驱动线，如每次驱动i根驱动线，再次量取驱动线和感测线之间的互电容值，将两次测量结果进行比较来判断是否有缺陷存在，其中i为小于驱动线总数的自然数。
电容触摸屏由于各种因素如相邻电极的断路、短路等，会导致互感电容存在缺陷，从而导致电容检测值无法正确检测到实际电容值，如电容值改变时，检测电容值不变或几乎不变，或者检测值出现非正常数值，如远大于或远小于正常的互电容值变化范围，而合格电容屏两次测量值差值通常控制在一个合理范围内。通过将测量结果的偏差与预设的门槛值进行比较，可以判断电容屏是否存在缺陷。
相对于现有技术，本发明提出的方法可设置程序自动控制，具有测量精确，效率闻、扩展性好等优点。


图1为电容触摸屏驱动原理示意。
图2为6*6的电容屏改变同时驱动的驱动线数量前后两次测量值差值列表。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
以6*6的电容屏为例，图2中Tx，Rx是电路芯片封装后的引脚，Tx为驱动端，Rx为感测端。对于一个Ν*Μ的互电容触摸屏，需要有N个发射端Τχ，和M个接收端Rx分别与电极矩阵的行线(即驱动线)与列线(即感测线)相连。本发明的检测方法首先每次驱动一根驱动线，依次驱动Τ1-Τ6，量取每根驱动线Tx和感测线Ry之间的互电容值，得到互电容值矩阵C[x，y]，并将其作为基准，然后，同时驱动2根驱动线，按照T6&T1，T1&T2，...，T5&T6 的顺序依次驱动所有的驱动线，得到新的测量值矩阵C' [x，y]，其中C' xy(l <x^6) 为同时驱动第x-1、X行驱动线Tx-1，Tx,并对第y列感测线Ry扫描得到的互电容测量值， C' ly为同时驱动第6、第I行驱动线T6&T1，对感测线Ry扫描得到的互电容测量值。计算差值矩阵AC[x，y] = C[x, y]-C' [x, y]，合格电容屏两次测量值差值通常控制在一个合理范围内，如Thrl < Λ Cxy < Thr2, ThrKThr2为门槛值，其具体数值由实践经验及数据处理方式来确定。测试实践中，可以先对小批量触摸屏产品进行测试，测量差值ACxy视为连续随机变量，其服从正态分布，对分布曲线进行分 析，根据置信区间确定门槛值的选取。如果电容测量差值不在门槛值范围内，则认为对应电容值不能接受，将此偏差与其他扫描线偏差进行比较，可以为后续工艺改善提供基础。
本发明提出的方法中，同时驱动的驱动线数目并不局限于2，例如当同时驱动3根驱动线时，通过测量得到互电容测量值矩阵C' [x，y]，其中C' ly为同时驱动第6、第I、第 2行的驱动线，对第I列感测线扫描得到的互电容测量值'C' 6y为同时驱动第5、第6、第 I行驱动线，对第I列感测线扫描得到的互电容测量值；c' xy(l <x<6)为同时驱动第 x-1、X、x+1行驱动线Tx-1, Tx, Τχ+l,并对第Y列感测线Ry扫描得到的测量值。
本发明提出的方法中，互电容测量矩阵的量测并不局限于2次，实践中可以量测η 次，对η次测量矩阵进行综合分析，从而提高测试准确性。
本方法可应用于现有的电容触摸屏装置，其包括电容触摸屏、电容触摸屏控制电路及相应的连接电路，控制电路包括驱动电路和检测电路，驱动电路可配置不同大小的驱动电压，电容屏控制电路可以是单独的芯片，也可以与其他电子设备的MCU集成，电容屏控制芯片的数量并不局限于I个，可以根据需求进行扩展，比如针对中尺寸或大尺寸的电容屏配置多个芯片实现扩展，以适应不同的需求。
本实施例中虽然以6*6的电容屏为例，但并不局限于6*6的阵列，形如N*M(M，N均为自然数)形式的电容屏均可参考本实施例实施检测。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电容触摸屏装置缺陷检测的方法，所述装置包含电容屏、电容屏控制芯片，所述电容屏上设置有多根交叉放置的驱动线Drive Line和感测线Sense Line，其特征在于，先毎次驱动一行驱动线依次驱动所有驱动线，得到互电容值測量矩阵，再以同时驱动i行驱动线的方式依次驱动所有驱动线，得到新的互电容值測量矩阵，i为小于驱动线行数的自然数，根据两次測量结果的差值变化情况来判断相应电容是否有缺陷存在。
2.如权利要求I所述的方法，对于ー个设置有N行驱动线和M列感测线的电容触摸屏， 首先以每次驱动一行驱动线的方式依次驱动所有驱动线，得到互电容值測量矩阵C[X，y]，其中Cxy为驱动第X行驱动线，对第y列感测线扫描得到的测量值； 再次同时驱动2行驱动线，依次驱动所有驱动线，得到互电容值測量矩阵C' [X，y]，其中C' xy(l<x^N)为同时驱动第x-1、X行驱动线，并对第y列感测线扫描得到的測量值，C' ly为同时驱动第N、第I行驱动线，对第y列感测线扫描得到的测量值； 计算差值矩阵AC[x，y] = C[x, y]-C' [X，y]，合格电容屏两次测量值差值分布在一个合理范围内，如Thrl < ACxy < Thr2，Thrl和Thr2为预设的门槛值。
3.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述互电容值ニ维矩阵的量测可以为η次，η > 2。
4.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述缺陷为检测电容值无法正确检测到电容值的改变。
5.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述电容屏控制芯片包括可配置驱动电压的驱动电路及检测电路，所述驱动电路具有可调整的驱动电压。
6.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述电容屏控制芯片的数目可以多于I个，以适应不同尺寸电容屏的需求。
7.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述电容屏控制芯片还可以与MCU集成在一起。
全文摘要
本发明涉及一种电容触摸屏装置缺陷检测的方法，该装置包括电容屏、电容屏控制芯片，本发明的检测方法为先依次驱动所有驱动线Drive Line，每次驱动一根驱动线，量取每根驱动线和感测线之间的互电容值作为基准，再改变同时驱动的驱动线根数，依次驱动所有驱动线，如每次驱动2根驱动线，再次量取驱动线和感测线之间的互电容值，根据两次测量值之间的差值来判断是否有缺陷存在。
文档编号G01R27/26GK102981059SQ20121031266
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者张晋芳, 刘宏辉 申请人:北京集创北方科技有限公司