專利名稱：觸控面板測試設(shè)備及其檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種測試設(shè)備，尤指一種測試觸控面板的設(shè)備，其是利用特殊的電路來檢測觸控面板上微小電容信號的測試設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前觸控技術(shù)包括電阻式、電容式、紅外線式、聲波式、光學(xué)式、電磁感應(yīng)式與數(shù)字式等。其中電阻式因為結(jié)構(gòu)簡單且成本具有優(yōu)勢，長期享有最高市占率，而表面電容式技術(shù)在耐受性、光學(xué)上的優(yōu)勢是電阻式無可比擬的，但是過去雖受限于專利限制，加上成本較高，所以其市占率始終不及電阻式，而近年來由于這些專利限制已過期可供社會大眾使用， 且受惠于光學(xué)技術(shù)的進步，因此將帶來電容式普及的新契機。綜合上述，測試電容式觸控面板的需求，有逐漸增加的趨勢。然而，電容式觸控面板的電容信號輸出極微小(fF等級)且容易受到噪聲干擾，所以需要能抵抗噪聲及隔離電路中的雜散電容的電路系統(tǒng)來準確地感測該微小電容信號。圖1顯示現(xiàn)有用來將觸控面板的欲檢測微小信號放大的電路的示意圖，該電路是使用一放大器將欲檢測的微小電容信號Vin放大，再于放大器的輸入端耦接兩個PN 二極管作為靜電放電(ESD)保護電路。但是PN 二極管為一空穴型接面二極管，本身會形成微小電容(例如寄生電容(Parasitic Capacitor))，如此輸出信號Vout無法從輸入微小電容信號 Vin中得知可靠的電容值，且因為PN二極管微小電容的影響將導(dǎo)致輸出信號Vout變化容易受到輸入信號Vin夾帶的直流(DC)電壓/電流干擾。圖2顯示另一現(xiàn)有電路的示意圖，使用一電容Cbias，讓節(jié)點電壓Vg的電壓與直流(DC)電壓/電流無關(guān)，排除直流的影響，而可準確地檢測輸入信號Vin的變化。但是PN 二極管仍會產(chǎn)生微小電容，電路依舊無法得到可靠的電容值。有鑒于此，仍有必要開發(fā)新的檢測微小電容信號的檢測裝置，能抵抗噪聲及隔離電路中的雜散電容，可準確地感測該微小電容信號且適用于量測電容式觸控面板的功能。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，為了符合產(chǎn)業(yè)上的要求，本發(fā)明的目的是提供一種測試設(shè)備及其檢測裝置，可準確地感測該微小電容信號且適用于測量電容式觸控面板的功能。為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明一方面提供一種測試設(shè)備，用以測試一觸控面板的功能。該測試設(shè)備包含有多個傳感器、一檢測模塊及一判斷模塊。這些傳感器用以感測該觸控面板的多個微小電容信號。該檢測模塊接收并處理該多個微小電容信號，以產(chǎn)生多個輸出信號，且該檢測模塊包含有多個檢測單元。每一該檢測單元耦接一該傳感器。該檢測單元包含有一輸入節(jié)點(Ng)、一運算單元、至少一補償單元及至少一靜電放電保護單元。 該輸入節(jié)點(Ng)接收該微小電容信號。該運算單元耦接該輸入節(jié)點(Ng)，并處理或放大該過濾后的微小電容信號，以產(chǎn)生該輸出信號。該補償單元的第一端耦接該輸入節(jié)點，且第二端用以接收一補償信號。該靜電放電保護單元，用以對該測試設(shè)備與該觸控面板進行靜電放電保護，且其第一端耦接一電源，第二端耦接該補償單元的第二端并形成一第一節(jié)點。其中，該補償信號于該第一節(jié)點產(chǎn)生的電壓電平，等于該微小電容信號于該輸入節(jié)點產(chǎn)生電壓電平。該判斷模塊耦接該檢測模塊，且根據(jù)該多個輸出信號判斷該觸控面板是否通過測
試ο在本發(fā)明的實施例中，該至少一補償單元可包含有一第一補償單元，其第一端耦接該輸入節(jié)點且第二端用以接收一補償信號；與一第二補償單元，其第一端耦接該輸入節(jié)點且第二端用以接收一補償信號；以及，該至少一靜電放電保護單元可包含有一第一靜電放電保護單元，其第一端耦接一第一電源，第二端耦接該第一補償單元的第二端并形成一第一節(jié)點；與一第二靜電放電保護單元，其第一端耦接一第二電源，第二端耦接該第二補償單元的第二端并形成一第二節(jié)點。根據(jù)本發(fā)明另一方面提供一種用以檢測觸控面板的檢測裝置，包含有一傳感器以及一檢測單元。該傳感器用以感測該觸控面板的一微小電容信號，該檢測單元耦接該傳感器。該檢測單元包含有一輸入節(jié)點(NG)，接收該微小電容信號，于該輸入節(jié)點產(chǎn)生一節(jié)點電壓；一運算單元，處理或放大該微小電容信號，以產(chǎn)生一輸出信號；至少一靜電放電保護單元，耦接該輸入節(jié)點，以執(zhí)行靜電放電保護功能；以及，至少一補償單元，提供至少一等于該節(jié)點電壓的反饋電壓至該靜電放電保護單元的另一端，以補償該靜電放電保護單元的雜散電容對該節(jié)點電壓造成的影響。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是本發(fā)明的測試設(shè)備及檢測裝置，可準確地感測該微小電容信號且適用于測量電容式觸控面板的功能。


圖1顯示現(xiàn)有信號放大技術(shù)的示意圖。圖2顯示改良圖1的現(xiàn)有信號放大技術(shù)的示意圖。圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的測試設(shè)備的示意圖。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的檢測單元的示意圖。圖5顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的檢測單元的示意圖。圖6顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的檢測單元的示意圖。圖7A及圖7B顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的運算單元的示意圖。
具體實施例方式以下，詳細說明本發(fā)明的實施態(tài)樣。本發(fā)明的一實施例揭露一測試設(shè)備100。圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的測試設(shè)備100的示意圖。該測試設(shè)備100包含有多個傳感器200、一檢測模塊300及一判斷模塊 400。這些傳感器200用以感測該待測物10 (觸控面板)的多個微小電容信號Vin。須注意，為簡化說明的復(fù)雜度，圖標中傳感器200是以簡單的線段繪制，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)者應(yīng)能根據(jù)圖標與說明理解，而采用各種目前現(xiàn)有或未來發(fā)展出的傳感器來實施。該檢測模塊300接收并處理該多個微小電容信號Vin，以產(chǎn)生多個輸出信號Vout，且該檢測模塊300 包含有多個檢測單元310。每一該檢測單元310耦接一該傳感器200。例如該測試設(shè)備100可包含12( 個傳感器200及12個檢測單元310。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的檢測單元310的示意圖。該檢測單元310包含有一輸入節(jié)點(Ng)、一運算單元340、兩個補償單元321，322、兩個靜電放電保護單元331，332及一濾波單元Cbias。該濾波單元Cbias耦接該輸入節(jié)點(Ng)，用以過濾該微小電容信號的直流成份。如圖4所示，其中補償單元321的第一端耦接該輸入節(jié)點且第二端用以接收一補償信號，而補償單元322的第一端耦接該輸入節(jié)點(Ng)且第二端用以接收一補償信號。其中，該補償信號于該第一節(jié)點(Ni)產(chǎn)生的電壓電平，等于該微小電容信號于該輸入節(jié)點 (Ng)產(chǎn)生電壓電平(Vg)，用以使該微小電容信號，不受到該靜電放電保護單元所產(chǎn)生的一寄生電容的干擾。如該圖的示例中，該補償信號為該輸出(負反饋)信號。而補償單元322 接收補償信號后，于第二節(jié)點(擬)產(chǎn)生的電壓電平V2亦會等于電壓電平(Vg)。因此，節(jié)點Ni、Ng之間與節(jié)點Ng、m之間的電位相同，無電流流通于第一電源(+Vdd)與第二電源 (-Vdd)之間，所以靜電放電保護單元331、332形成的寄生電容(Parasitic Capacitor)便無作用，而無法對通過節(jié)點Ng的微小電容信號Vin造成影響。靜電放電保護單元331、332是提供電路靜電放電保護的功能。該靜電放電保護單元331的第一端耦接一第一電源(+Vdd)，第二端耦接該補償單元321的第二端并形成一第一節(jié)點(Ni)；而靜電放電保護單元332，其第一端耦接一第二電源(-Vdd或接地)，第二端耦接該補償單元322的第二端并形成一第二節(jié)點(N2)。運算單元340耦接輸入節(jié)點(Ng)，并處理或放大該過濾后的微小電容信號，以產(chǎn)生輸出信號Vout。該判斷模塊400耦接該檢測模塊300，且根據(jù)該多個輸出信號判斷該觸控面板是否通過測試(G0/NG)，若是通過測試(GO)歸類為良品，若不通過(NG)歸類為不良品。依照此方式的設(shè)計，本發(fā)明實施例的檢測單元310所檢測的微小電容信號VinJf 不會受到靜電放電保護單元331、332所形成的寄生電容干擾，而可解決現(xiàn)有技術(shù)的問題， 達成準確檢測信號的功效。此外，于另一實施例中(未圖標)，該補償信號可由一電源或其它外部裝置提供， 使該第一節(jié)點(Ni)產(chǎn)生的電壓電平，等于該微小電容信號于該輸入節(jié)點(Ng)產(chǎn)生電壓電平(Vg)。此方式亦可達相同的效果，解決靜電放電保護單元331、332所形成的寄生電容干擾問題。圖5顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的檢測單元310的示意圖。同時參照圖4及圖5， 本實施例(圖5)與上述實施例(圖4)不同之處，在于圖5的該檢測單元還包含兩個RC低通濾波器(第一 RC低通濾波器及第二 RC低通濾波器)，第一 RC低通濾波器耦接該第一節(jié)點(W)、該靜電放電保護單元331的第一端及該運算單元340的輸出端，而第二 RC低通濾波器耦接該第二節(jié)點(擬)、該靜電放電保護單元332的第一端及該運算單元340的輸出端， 用以穩(wěn)定地提供該補償信號。須注意，此處的RC低通濾波器僅為示例，本發(fā)明可采用目前現(xiàn)有或為來發(fā)展出的各種濾波器來實施。圖6顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的檢測單元310的示意圖。同時參照圖4及圖6， 本實施例(圖6)與上述實施例(圖4)不同之處，在于圖6的該檢測單元還包含兩個運算器Gl及G2，Gl的輸入端耦接該運算單元340的輸出端且運算器Gl的輸出端耦接該第一節(jié)點(附)，運算器G2的輸入端耦接該運算單元340的輸出端且運算器G2的輸出端耦接該第二節(jié)點(N2)，用以穩(wěn)定地提供該補償信號。上述實施例中，該補償單元可為一 PN接面二極管。而該運算單元可為一放大器， 例如圖7A的反相閉回路放大器或圖7B的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。上述的實施例中，該微小電容信號包含的電容值小于或等于lpF，當然，此數(shù)據(jù)僅為示例，本發(fā)明并不限于此數(shù)據(jù)。再者，該判斷模塊可由一接收該輸出信號的接口及一處理系統(tǒng)來實施，例如該處理系統(tǒng)可為一計算機。綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的檢測裝置及測試設(shè)備，可檢測微小電容信號且提供免受干擾的檢測裝置及測試觸控面板用的測試設(shè)備，可準確地感測微小電容信號，特別適用于測試電容式觸控面板或附有電容式觸控面板的各式電子制品。以上雖以特定實施例說明本發(fā)明，但并不因此限定本發(fā)明的范圍，只要不脫離本發(fā)明的要旨，熟悉本技術(shù)者了解在不脫離本發(fā)明的意圖及范圍下可進行各種變形或變更， 例如于檢測單元可包含2、4或6個補償單元，或者可包含2、4或6個靜電放電保護單元。又例如該待測物可為附有觸控面板的各式電子制品。
權(quán)利要求
1.一種測試設(shè)備，用以測試一觸控面板的功能，其特征在于，該測試設(shè)備包含有 多個傳感器，用以感測一待測物的多個微小電容信號；一檢測模塊，接收并處理該多個微小電容信號，以產(chǎn)生多個輸出信號，其中該檢測模塊包含有多個檢測單元，每一該檢測單元耦接一該傳感器，該檢測單元包含有 一輸入節(jié)點(Ng)，接收該微小電容信號；一運算單元，耦接該輸入節(jié)點(Ng)，并處理或放大過濾后的微小電容信號，以產(chǎn)生該輸出信號；至少一補償單元，其第一端耦接該輸入節(jié)點，第二端用以接收一補償信號； 至少一靜電放電保護單元，用以對該測試設(shè)備與該觸控面板進行靜電放電保護，且其第一端耦接一電源，第二端耦接該補償單元的第二端并形成一第一節(jié)點；其中該補償信號于該第一節(jié)點產(chǎn)生的電壓電平，等于該微小電容信號于該輸入節(jié)點產(chǎn)生電壓電平；一判斷模塊，耦接該檢測模塊，根據(jù)該多個輸出信號判斷該觸控面板是否通過測試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試設(shè)備，其特征在于，該至少一補償單元包含有 一第一補償單元，其第一端耦接該輸入節(jié)點且第二端用以接收一補償信號；與一第二補償單元，其第一端耦接該輸入節(jié)點且第二端用以接收一補償信號；以及該至少一靜電放電保護單元包含有一第一靜電放電保護單元，其第一端耦接一第一電源，第二端耦接該第一補償單元的第二端并形成一第一節(jié)點；與一第二靜電放電保護單元，其第一端耦接一第二電源，第二端耦接該第二補償單元的第二端并形成一第二節(jié)點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試設(shè)備，其特征在于，該補償信號為該輸出信號，該輸出是負反饋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試設(shè)備，其特征在于，該檢測單元還包含有一濾波單元，耦接該輸入節(jié)點(Ng)，用以過濾該微小電容信號的直流成份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試設(shè)備，其特征在于，該補償信號是由一電源所提供。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試設(shè)備，其特征在于，該檢測單元還包含有至少一低通濾波器，耦接該第一節(jié)點、該靜電放電保護單元的第一端及該運算單元的輸出端，用以穩(wěn)定地提供該補償信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試設(shè)備，其特征在于，該檢測單元還包含有至少一放大器， 其輸入端耦接該運算單元的輸出端且輸出端耦接該第一節(jié)點，用以穩(wěn)定地提供該補償信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試設(shè)備，其特征在于，該補償單元為一PN接面二極管，該運算單元為一放大器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試設(shè)備，其特征在于，該運算單元為一反相閉回路放大器或一金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試設(shè)備，其特征在于，該待測物為一觸控面板或附有觸控面板的各式電子制品。
11. 一種檢測裝置，用以檢測觸控面板的功能，其特征在于，包含有 一傳感器，用以感測該觸控面板的一微小電容信號；以及一檢測單元，耦接該傳感器，該檢測單元包含有 一輸入節(jié)點(NG)，接收該微小電容信號，于該輸入節(jié)點產(chǎn)生一節(jié)點電壓； 一運算單元，處理或放大該微小電容信號，以產(chǎn)生一輸出信號； 至少一靜電放電保護單元，耦接該輸入節(jié)點，以執(zhí)行靜電放電保護功能； 至少一補償單元，提供至少一等于該節(jié)點電壓的反饋電壓至該靜電放電保護單元的另一端，以補償該靜電放電保護單元的雜散電容對該節(jié)點電壓造成的影響。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸控面板測試設(shè)備及其檢測裝置，用以測試一觸控面板的功能，該測試設(shè)備及其檢測裝置是利用特殊的電路來檢測觸控面板上微小電容信號，該檢測裝置可準確地感測該微小電容信號且免受周圍電路的干擾。該測試設(shè)備包含有多個傳感器、一檢測模塊及一判斷模塊。該檢測模塊接收并處理該多個微小電容信號，以產(chǎn)生多個輸出信號，且該檢測模塊包含有多個檢測單元。每一該檢測單元耦接一該傳感器。該檢測單元包含有一輸入節(jié)點、一運算單元、至少一補償單元及至少一靜電放電保護單元。
文檔編號G06F3/044GK102193695SQ20101013440
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者倪瑞銘, 杜文生, 林韋丞 申請人:啟迪科技股份有限公司