WO2013183921A1 - Method and device for inspecting touch sensor - Google Patents

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WO2013183921A1
WO2013183921A1 PCT/KR2013/004934 KR2013004934W WO2013183921A1 WO 2013183921 A1 WO2013183921 A1 WO 2013183921A1 KR 2013004934 W KR2013004934 W KR 2013004934W WO 2013183921 A1 WO2013183921 A1 WO 2013183921A1
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sensor
specific
capacitance value
sensor pad
adjacent
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PCT/KR2013/004934
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오영진
정익찬
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크루셜텍 주식회사
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    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for inspecting a touch sensor, and more particularly, to a touch sensor inspection method and apparatus for inspecting whether a touch sensor is defective.
  • the touch screen panel is a device for inputting a user's command by touching a character or a figure displayed on a screen of the image display device with a human finger or other contact means, and is attached to and used on the image display device.
  • the touch screen panel converts a contact position touched by a human finger or the like into an electrical signal.
  • the electrical signal is used as an input signal.
  • the capacitive touch panel converts a contact position into an electrical signal by detecting a change in capacitance that a conductive sensing pattern forms with other sensing patterns or ground electrodes, etc., when a human hand or an object comes into contact.
  • FIG. 1 is an exploded plan view of an example of a capacitive touch screen panel according to the related art.
  • the touch screen panel 1 may include a first sensor pattern layer 3, a first insulating layer layer 4, and a second sensor pattern layer sequentially formed on the transparent substrate 2 and the transparent substrate 2. 5) and the second insulating film layer 6 and the metal wiring 7.
  • the first sensor pattern layer 3 may be connected in the transverse direction on the transparent substrate 2, for example, may be formed in a regular pattern in which a plurality of diamond shapes are connected in a line.
  • the first sensor pattern layer 3 may be formed of a plurality of Y patterns formed such that the first sensor pattern layers 3 positioned in one row having the same Y coordinate are connected to each other. ).
  • the second sensor pattern layer 5 may be connected along the column direction on the first insulating layer 4, and may be formed in the same diamond shape as the first sensor pattern layer 3, for example.
  • the second sensor pattern layer 5 is connected to each other, and the second sensor pattern layer 5 located in one column having the same X coordinate is connected to each other, and the first sensor pattern layer 3 is not overlapped with the first sensor pattern layer 3. ) And alternately.
  • the second sensor pattern layer 5 is connected to the metal wires 7 in units of columns.
  • the first and second sensor pattern layers 3 and 5 may be made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), and the first insulating layer 4 may be made of a transparent insulating material.
  • ITO indium tin oxide
  • One sensor pattern layer 3, 5 is electrically connected to the driving circuit through the metal wire 7, respectively.
  • FIG. 2 is an exploded plan view of a touch detection apparatus including a touch panel according to the prior art.
  • the touch detection device includes a touch panel, a driving device, and a circuit board 20 connecting the two.
  • the touch panel includes a plurality of sensor pads 30 formed on the substrate 15 and a plurality of signal wires 40 connected to the sensor pads 30.
  • the substrate 15 may be made of glass or plastic film made of a transparent material.
  • the plurality of sensor pads 30 may be rectangular or rhombic, but may be different from each other, or may have a uniform polygonal shape.
  • the sensor pads 30 may be arranged in a matrix form of adjacent polygons.
  • Each signal wire 40 has one end connected to the sensor pad 30 and the other end extending to the bottom edge of the substrate 15.
  • the line width of the signal wire 40 may be formed very narrowly, on the order of several micrometers to several tens of micrometers.
  • the sensor pad 30 and the signal wiring 40 are simultaneously formed by, for example, laminating an ITO film on the substrate 15 by sputtering or the like and then patterning the same using an etching method such as photolithography. can do.
  • the substrate 15 may be a transparent film.
  • the sensor pad 30 and the signal wire 40 may be directly patterned on the cover glass 10.
  • the substrate 15 may be omitted.
  • the driving device for driving the touch panel may be formed on a circuit board 20 such as a printed circuit board or a flexible circuit film, but is not limited thereto and may be directly mounted on a part of the substrate 15 or the cover glass 10.
  • the driving device may include a touch detector, a touch information processor, a memory, a controller, and the like, and may be implemented by one or more integrated circuit (IC) chips, and the touch detector, the touch information processor, the memory, and the controller may be separated from each other, or two.
  • IC integrated circuit
  • the touch detector may include a plurality of switches and a plurality of capacitors connected to the sensor pad 30 and the signal wire 40, drive circuits for touch detection by receiving a signal from the controller, and a voltage corresponding to the touch detection result.
  • the touch detector may include an amplifier and an analog-digital converter, and may convert, amplify, or digitize the difference in the voltage change of the sensor pad 30 into a memory.
  • the touch information processing unit processes the digital voltage stored in the memory to generate necessary information such as whether the touch is present, the touch area and the touch coordinates.
  • the controller may control the touch detector and the touch information processor, and may include a micro control unit (MCU), and may perform predetermined signal processing through firmware.
  • MCU micro control unit
  • the memory stores digital voltages and predetermined data used for touch detection, area calculation, and touch coordinate calculation or data received in real time based on the difference in voltage change detected from the touch detection unit.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a touch sensor inspection method and apparatus capable of inspecting whether the touch sensor is defective in a simplified manner.
  • Sensor pad punishment method for solving this problem, a) filling a plurality of sensor pads arranged in an isolated form and then floating; b) detecting a capacitance value of the specific sensor pad by applying at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude to an adjacent sensor pad except for the selected specific sensor pad among the plurality of sensor pads; And c) checking whether the specific sensor pad is defective by comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range.
  • the step c) may include checking whether the capacitance value is included in the reference range, but not including the reference range, and determining the specific sensor pad as defective. have.
  • the capacitance value is a value obtained by subtracting a value detected by applying a voltage to the adjacent sensor pad and a value detected by applying ground to the adjacent sensor pad. It may include.
  • the reference range may be set differently depending on whether a voltage or ground is applied to the adjacent sensor pads.
  • the reference range is the highest value and the lowest value of the total capacitance value in the total capacitance value of the sum of the capacitance values of the specific sensor pad and the adjacent sensor pad.
  • the value obtained by subtracting the value from the number of the specific sensor pad and the adjacent sensor pad divided by 2 may include a preset tolerance range.
  • Touch sensor inspection apparatus a plurality of sensor pads disposed in an isolated form; A charging unit configured to charge and float the plurality of sensor pads; A detector for detecting a capacitance value of the specific sensor pad by applying at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude to an adjacent sensor pad except for the selected specific sensor pad among the plurality of sensor pads; And an inspecting unit comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range and inspecting whether the specific sensor pad is defective.
  • a touch sensor inspection method includes a plurality of driving lines, a plurality of sensing lines arranged in a direction crossing the plurality of driving lines, and a plurality of sensors formed at intersections of the driving lines and the sensing lines.
  • a method for inspecting a touch sensor comprising a node comprising: a) a power supply voltage and ground of a specific magnitude in adjacent drive lines and adjacent sense lines except for a specific drive line and a specific sense line passing through a selected specific sensor node among the sensor nodes; Detecting at least one capacitance value of the particular sensor node by applying at least one; And b) checking whether the specific sensor node is defective by comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range.
  • step b) it is determined whether the capacitance value is included in the reference range, and if it is not included in the reference range, the specific sensor node may be determined as defective.
  • the touch sensor inspection apparatus includes a plurality of driving lines, a plurality of sensing lines arranged in a direction crossing the plurality of driving lines, and a plurality of sensors formed at intersections of the driving lines and the sensing lines.
  • the touch sensor test method As described above, according to the touch sensor test method according to an exemplary embodiment of the present invention, even when the sensor pad or the sensor node is not directly touched, the touch is applied using a capacitance value detected by applying voltage or ground to the sensor pad except the sensor pad to be inspected. You can check whether the sensor is defective.
  • FIG. 1 is an exploded plan view of an example of a capacitive touch screen panel according to the related art.
  • FIG. 2 is an exploded plan view of a touch detection apparatus including a touch panel according to the prior art.
  • FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for inspecting a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of an apparatus for inspecting a touch sensor according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded plan view of a touch screen panel for explaining an example of a reference range for determining whether a touch sensor is defective.
  • FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of a detector that applies a voltage or ground to an adjacent sensor pad according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of inspecting a sensor pad using the touch sensor inspecting apparatus illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of inspecting a sensor node using the touch sensor inspecting apparatus illustrated in FIG. 4.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a touch sensor test method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a touch sensor test method according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • any part of the specification is to “include” any component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
  • the terms “... unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. . And when a part is “connected” to another part, this includes not only the direct connection, but also the connection of another system in the middle.
  • FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for inspecting a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the touch sensor inspecting apparatus 100 includes a sensor pad 110, a charging unit 120, a detector 130, and an inspection unit 140.
  • the sensor pad 110 is a patterned electrode on a substrate for detecting a touch input to form a touch capacitance Ct between a touch input tool such as a finger or a conductor.
  • the sensor pad 110 may be arranged in an isolated form.
  • the plurality of sensor pads 110 may be rectangular or rhombic, but may be different from each other, or may be polygonal in a uniform shape.
  • the sensor pads 110 may be arranged in a matrix form of adjacent polygons.
  • the sensor pads 110 may be connected to signal wires (not shown), respectively, and the sensor pads 110 and the signal wires may be formed of a transparent conductor.
  • the sensor pad 110 and the signal line may be formed of a transparent material such as indium tin oxide (ITO), antimony tin oxide (ATO), carbon nano tube (CNT), and indium zinc oxide (IZO).
  • ITO indium tin oxide
  • ATO antimony tin oxide
  • CNT carbon nano tube
  • IZO indium zinc oxide
  • the sensor pad 110 may be formed of metal.
  • the charging unit 120 charges and floats the plurality of sensor pads.
  • the charging unit 120 may turn on a transistor or a switch to apply a charging signal, and then turn off the power so that the charged charge is isolated from the sensor pad 110.
  • the state in which the charge charged in the sensor pad 110 is isolated is called a floating state.
  • the detector 130 detects the capacitance value of the specific sensor pad by applying at least one of a power supply voltage and a ground of a specific size to an adjacent sensor pad except for the selected specific sensor pad among the plurality of sensor pads.
  • the detector 130 may detect a capacitance value of a specific sensor pad by applying only a power supply voltage or ground having a specific magnitude to the adjacent sensor pad.
  • a power supply voltage and ground having a specific magnitude may be applied to adjacent sensor pads, respectively, to detect capacitance values of the specific sensor pads when voltage is applied and when ground is applied.
  • the capacitance value may include a value obtained by applying a voltage to an adjacent sensor pad and a value obtained by subtracting a value detected by applying ground to the adjacent sensor pad.
  • the capacitance value may include a value reflecting a difference according to a parasitic capacitance value formed between the sensor pads 110.
  • the parasitic capacitance may include any parasitic capacitance generated by the sensor pad 110, the signal wiring, the display device, and the like, which is incident on the sensor pad 110.
  • the inspection unit 140 compares the detected capacitance value with a predetermined reference range and checks whether a specific sensor pad is defective.
  • the inspection unit 140 may check whether the capacitance value is included in the reference range. For example, when the capacitance value is not included in the reference range, the inspector 140 may determine the specific sensor pad as defective.
  • the reference range may be set differently depending on whether voltage is applied to the adjacent sensor pad or ground.
  • the reference range is a value obtained by subtracting the highest value and the lowest value of the total capacitance values from the total capacitance value of the sum of the capacitance values of the specific sensor pads and the capacitance values of the adjacent sensor pads.
  • a value obtained by subtracting 2 from the number may include a preset tolerance range, which will be described later with reference to FIG. 6.
  • the touch sensor inspecting apparatus 100 may inspect whether the sensor pad is defective by using a capacitance value detected by applying a voltage or ground to the sensor pad except the sensor pad to be tested without directly touching the sensor pad. .
  • FIG. 4 is a block diagram of an apparatus for inspecting a touch sensor according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the touch sensor inspecting apparatus 200 includes a sensor node 210, a detector 220, and an inspector 230.
  • the sensor node 210 is a concept including a plurality of driving lines, a plurality of sensing lines arranged in a direction crossing the plurality of driving lines, and a plurality of nodes formed at intersections of the driving lines and the sensing lines.
  • the plurality of driving lines and the plurality of sensing lines may be formed in a regular pattern in which a plurality of diamonds or rods are arranged in a line.
  • the sensor node 210 may form two pattern layers. That is, the first pattern layer may be provided with a plurality of driving lines connected in a row direction on the substrate, and may be connected to the signal lines in units of rows. In addition, a plurality of sensing lines connected in a column direction may be arranged in the second pattern layer, and may be connected to signal lines in units of columns.
  • an insulating layer made of an insulating material may be included between the first pattern layer and the second pattern layer. At this time, the direction in which the driving line and the sensing line are arranged may be changed. That is, a plurality of sensing lines may be disposed in the row direction, and a plurality of driving lines may be disposed in the column direction.
  • the sensor node 210 may include a row pattern and a column pattern on one substrate, and an insulating material may be formed at a portion where the row pattern and the column pattern cross each other.
  • the detector 220 applies at least one of a power voltage and a ground of a specific size to the adjacent driving line and the adjacent sensing line except for the specific driving line and the specific sensing line passing through the selected specific sensor node among the sensor nodes, and thus the capacitance of the specific sensor node. Detect the value.
  • the detector 220 may detect the capacitance value of the specific sensor node by applying only a power supply voltage or ground having a specific magnitude to the adjacent driving line and the adjacent sensing line.
  • the power supply voltage and the ground of the specific magnitude may be applied to the adjacent driving line and the adjacent sensing line, respectively, to detect the capacitance value of the specific sensor node when the voltage is applied and when the ground is applied.
  • the capacitance value may include a value obtained by applying a voltage to the adjacent driving line and the adjacent sensing line and a value obtained by subtracting the value detected by applying ground to the adjacent driving line and the adjacent sensing line.
  • the inspection unit 230 compares the detected capacitance value with a predetermined reference range and checks whether a specific sensor node is defective.
  • the inspection unit 230 may check whether the capacitance value is included in the reference range. If the capacitance value is not included in the reference range, the inspector 230 may determine a specific sensor node as defective.
  • the reference range may be set differently depending on whether a voltage or ground is applied to the adjacent driving line and the adjacent sensing line.
  • FIG. 5 is an exploded plan view of a touch screen panel for explaining an example of a reference range for determining whether a touch sensor is defective or not, and FIG. 5 illustrates whether the touch screen panel including the sensor pad illustrated in FIG. 3 is defective. It is a figure which shows the apparatus to test
  • 6 is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of a detector that applies a voltage or ground to an adjacent sensor pad according to an exemplary embodiment of the present invention. Since all media in the form of solids are higher than the permittivity of air or free space, parasitic capacitances can naturally occur in conductors with conductors and objects formed on one medium. Therefore, the touch module including the capacitive touch screen panel TSP and the integrated circuit IC have respective parasitic capacitances Cp.
  • the parasitic capacitance generated in the touch module or the touch screen panel is each formed within an allowable error range.
  • an allowable error range For example, inherent parasitic capacitance (Cp-ic) of a pin of an integrated circuit (IC), parasitic capacitance (Cp-fpcb) generated by the interaction between patterns of FPCB (FLEXIBLE PCB)
  • the parasitic capacitance Cp-tsp generated by the interaction between the patterns of the touch screen panel may have an impedance within an allowable error range.
  • the structure of the sensor pad formed on the touch screen panel is designed to have similar range of parasitic capacitance (Cp-tsp), the value of each sensor pad (or sensor node) recognized by the IC in the touch module is constant. It is in range.
  • the same size sensor pads formed in the row direction such as the touch screen panel of FIG. 5, are connected to the IC (not shown) with signal traces of substantially similar length, the same row is provided.
  • the capacitive values of the sensor pads formed on the substrates have similar values.
  • the parasitic capacitance becomes smaller, and if the short circuit is short, the parasitic capacitance becomes larger.
  • the difference in parasitic capacitance is greater than or less than the capacitance of the peripheral sensor pad.
  • the process of comparing the previous calculated value by applying to [Equation 1] except for the highest value and the lowest value among the sensor pads is repeated.
  • the reference range may be set using values acquired within the range allowed by the deviation of the result value.
  • the range is set so as to exclude the upper limit value (Satuation value) (Short) and the lower limit value (under limit) from the effective sensor pad, in case the entire sensor pad in the row direction is defective.
  • This method of comparing and determining is used when the accurate reference range cannot be set in the test step, and is effective when the assembly state is determined through self-test in the IC internal circuit.
  • the reference range may be stored as a constant in a specific location of the memory and compared, or the setting value of the test equipment may be used instead of [Equation 1].
  • the test is performed in a state that is not a touch condition of a human body or an external test tool. That is, if the test is performed by setting the state of the adjacent sensor pads except the specific sensor pad to be tested to ground (GND), and the state of the adjacent sensor pad is set to the power voltage (Vcc) state of a specific size, the test is repeated.
  • the capacitance at the sensor pad can be represented as an equivalent circuit as in FIGS. 6A and 6B.
  • the capacitance values (Sensing Data) of the specific sensor pads to be tested may be acquired by changing the direction of the parasitic capacitance.
  • the connection state between a specific sensor pad and a controller and the sensitivity of the corresponding sensor pad can be detected similarly to an external contact.
  • the touch sensor inspection apparatus may be included in the controller, but is not limited thereto.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of inspecting a sensor pad using the touch sensor inspecting apparatus illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 7 illustrates a touch screen panel including a sensor pad described with reference to FIG. 3, that is, a plurality of sensor pads disposed in an isolated form.
  • the touch sensor inspection apparatus 500 charges and plots the sensor pads, and then applies the sensor pads to the sensor pads except for the specific sensor pad 10 to be tested.
  • the capacitance value of the specific sensor pad 10 may be detected by applying at least one of a power supply voltage Vcc and a ground GND having a magnitude.
  • the touch sensor inspecting apparatus 500 detects the capacitance value of the specific sensor pad 10 by applying ground GND to all the sensor pads except the specific sensor pad 10, and then again detects the specific sensor pad (
  • the capacitance value of the specific sensor pad 10 may be detected by applying a power supply voltage Vcc of a specific magnitude to all the sensor pads except for 10).
  • the touch sensor inspecting apparatus 500 may check whether the specific sensor pad 10 is defective by comparing the detected capacitance value with a reference range.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of inspecting a sensor node using the touch sensor inspecting apparatus illustrated in FIG. 4.
  • the touch screen panel 600 illustrated in FIG. 8 includes the sensor node described above with reference to FIG. 4. That is, the sensor node refers to a plurality of driving lines, a plurality of sensing lines arranged in a direction crossing the plurality of driving lines, and a plurality of nodes formed at intersections of the driving lines and the sensing lines.
  • Scanning to recognize a touch includes a Self Capacitance method (hereinafter referred to as a Self method) and a Mutual Capacitance method (Mutual method), and a method of inspecting a defect of a specific sensor pad may be different according to the scanning method.
  • a Self method a Self Capacitance method
  • Motual method a Mutual Capacitance method
  • the touch sensor inspecting apparatus 600 may include C1, in addition to a driving line and a sensing line, that is, a C2 line and an R3 line, correlated with a specific sensor node C2R3 to be tested. After applying ground to the C3, C4, C5, R1, R2, R4, R5, and R6 lines, detect the capacitance value of the specific sensor node, and when the acquisition process is completed, C1, C3, C4, C5, R1, The capacitance of the specific sensor node C2R3 may be detected by applying a power supply voltage Vcc having a specific magnitude to all of the lines R2, R4, R5, and R6. Thereafter, the touch sensor inspecting apparatus 600 may check whether the specific sensor node C2R3 is defective by comparing the detected capacitance value with the reference range.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a touch sensor test method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the touch sensor inspection method described in FIG. 9 is a touch sensor inspection method for the touch sensor inspection apparatus illustrated in FIG. 3.
  • the touch sensor inspecting apparatus 100 charges and floats a plurality of sensor pads.
  • the touch sensor inspecting apparatus 100 applies at least one of a power voltage and a ground having a specific size to an adjacent sensor pad except for a specific sensor pad selected from the plurality of sensor pads.
  • the touch sensor inspecting apparatus 100 detects the capacitance value of the specific sensor pad after applying at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude to the adjacent sensor pad.
  • the capacitance value may include a value obtained by applying a voltage to an adjacent sensor pad and a value obtained by subtracting a value detected by applying ground to an adjacent sensor pad.
  • the capacitance value may include a value reflecting the difference according to the parasitic capacitance value formed between the sensor pads.
  • the touch sensor inspecting apparatus 100 compares the detected capacitance value with a predetermined reference range and checks whether a specific sensor pad is defective. That is, the touch sensor inspecting apparatus 100 may inspect whether the capacitance value is included in the reference range, and when not included in the reference range, may determine the specific sensor pad as defective.
  • the reference range may be set differently depending on whether voltage is applied to the adjacent sensor pad or ground.
  • the reference range is a value obtained by subtracting the highest value and the lowest value of the total capacitance values from the total capacitance values of the sum of the capacitance values of the specific sensor pads and the adjacent sensor pads.
  • the value obtained by dividing by may include a preset tolerance range.
  • the capacitance value of the specific sensor pad may be continuously detected, and the detected capacitance value may be compared with the reference range to check whether the specific sensor pad is defective.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a touch sensor test method according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the touch sensor inspection method described in FIG. 10 is a touch sensor inspection method for the touch sensor inspection apparatus illustrated in FIG. 4.
  • step S210 at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude is applied to adjacent driving lines and adjacent sensing lines except for a specific driving line and a specific sensing line passing through a selected specific sensor node among the sensor nodes.
  • the touch sensor inspection apparatus 200 applies at least one of a power supply voltage and a ground of a specific size to the adjacent driving line and the adjacent sensing line, and then detects a capacitance value of the specific sensor node.
  • the touch sensor inspecting apparatus 200 compares the detected capacitance value with a predetermined reference range and checks whether a specific sensor node is defective.

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Abstract

One embodiment of the present invention provides a method for inspecting a touch sensor, comprising the steps of: a) charging and floating a plurality of sensor pads arranged in an isolated form; b) detecting a capacitance value of a specific sensor pad selected from among the plurality of sensor pads by applying a specific magnitude from at least one of a power source voltage and a grounding to adjacent sensor pads except for the specific sensor pad; and c) inspecting for whether the specific sensor pad is defective by comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range.

Description

터치 센서 검사 방법 및 장치Touch sensor inspection method and device
본 발명은 터치 센서를 검사하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 터치 센서가 불량인지 여부를 검사하는 터치 센서 검사 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for inspecting a touch sensor, and more particularly, to a touch sensor inspection method and apparatus for inspecting whether a touch sensor is defective.
터치 스크린 패널은 영상 표시 장치의 화면에 표시된 문자나 도형을 사람의 손가락이나 다른 접촉수단으로 접촉하여 사용자의 명령을 입력하는 장치로서, 영상 표시 장치 위에 부착되어 사용된다. 터치 스크린 패널은 사람의 손가락 등으로 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다. 상기 전기적 신호는 입력 신호로서 이용된다. The touch screen panel is a device for inputting a user's command by touching a character or a figure displayed on a screen of the image display device with a human finger or other contact means, and is attached to and used on the image display device. The touch screen panel converts a contact position touched by a human finger or the like into an electrical signal. The electrical signal is used as an input signal.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전 용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전 용량 방식의 터치 패널은 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지 패턴이 주변의 다른 감지 패턴 또는 접지 전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.As a method of implementing a touch screen panel, a resistive film method, a light sensing method, and a capacitive method are known. The capacitive touch panel converts a contact position into an electrical signal by detecting a change in capacitance that a conductive sensing pattern forms with other sensing patterns or ground electrodes, etc., when a human hand or an object comes into contact.
도 1은 종래 기술에 따른 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.1 is an exploded plan view of an example of a capacitive touch screen panel according to the related art.
도 1을 참고하면, 터치 스크린 패널(1)은 투명 기판(2)과 투명 기판(2) 위에 차례로 형성된 제1 센서 패턴층(3), 제1 절연막층(4), 제2 센서 패턴층(5) 및 제2 절연막층(6)과 금속 배선(7)으로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the touch screen panel 1 may include a first sensor pattern layer 3, a first insulating layer layer 4, and a second sensor pattern layer sequentially formed on the transparent substrate 2 and the transparent substrate 2. 5) and the second insulating film layer 6 and the metal wiring 7.
제1 센서 패턴층(3)은 투명 기판(2) 위에 횡방향을 따라 연결될 수 있으며, 예를 들어 복수의 다이아몬드 모양이 일렬로 연결된 규칙적인 패턴으로 형성될 수 있다. 이와 같은 제1 센서 패턴층(3)은 Y 좌표가 동일한 하나의 행에 위치하는 제1 센서 패턴층(3)끼리 서로 연결되도록 형성된 복수의 Y 패턴으로 이루어질 수 있으며, 행 단위로 금속 배선(7)과 연결된다.The first sensor pattern layer 3 may be connected in the transverse direction on the transparent substrate 2, for example, may be formed in a regular pattern in which a plurality of diamond shapes are connected in a line. The first sensor pattern layer 3 may be formed of a plurality of Y patterns formed such that the first sensor pattern layers 3 positioned in one row having the same Y coordinate are connected to each other. ).
제2 센서 패턴층(5)은 제1 절연막층(4) 위에 열방향을 따라 연결될 수 있으며, 예를 들어 제1 센서 패턴층(3)과 동일한 다이아몬드 모양으로 형성될 수 있다. 제2 센서 패턴층(5)은 X 좌표가 동일한 하나의 열에 위치하는 제2 센서 패턴층(5)끼리 서로 연결되며, 제1 센서 패턴층(3)과 중첩되지 않도록 제1 센서 패턴층(3)과 교호로 배치된다. 또한 제2 센서 패턴층(5)은 열 단위로 금속 배선(7)과 연결된다.The second sensor pattern layer 5 may be connected along the column direction on the first insulating layer 4, and may be formed in the same diamond shape as the first sensor pattern layer 3, for example. The second sensor pattern layer 5 is connected to each other, and the second sensor pattern layer 5 located in one column having the same X coordinate is connected to each other, and the first sensor pattern layer 3 is not overlapped with the first sensor pattern layer 3. ) And alternately. In addition, the second sensor pattern layer 5 is connected to the metal wires 7 in units of columns.
제1 및 제2 센서 패턴층(3, 5)은 인듐-틴 옥사이드(ITO)와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 제1 절연막층(4)은 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다.The first and second sensor pattern layers 3 and 5 may be made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), and the first insulating layer 4 may be made of a transparent insulating material.
하나의 센서 패턴층(3, 5)은 각각 금속 배선(7)을 통해 구동회로와 전기적으로 연결된다. One sensor pattern layer 3, 5 is electrically connected to the driving circuit through the metal wire 7, respectively.
터치 스크린 패널(1)에 사람의 손가락이나 접촉 수단이 접촉되면 제1 및 제2 센서 패턴층(3, 5) 및 금속 배선(7)을 통하여 구동 회로 측으로 접촉 위치에 따른 정전 용량의 변화가 전달된다. 그리고 이렇게 전달된 정전 용량의 변화가 X 및 Y 입력 처리 회로 등에 의하여 전기적 신호로 변환됨에 따라 접촉 위치가 파악된다.When a human finger or a contact means contacts the touch screen panel 1, a change in capacitance according to a contact position is transmitted to the driving circuit through the first and second sensor pattern layers 3 and 5 and the metal wire 7. do. As the change in capacitance thus transferred is converted into an electrical signal by the X and Y input processing circuits, the contact position is determined.
도 2는 종래 기술에 따른 터치 패널을 포함하는 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.2 is an exploded plan view of a touch detection apparatus including a touch panel according to the prior art.
터치 검출 장치는 터치 패널과 구동 장치 및 이 둘을 연결하는 회로 기판(20)을 포함한다.The touch detection device includes a touch panel, a driving device, and a circuit board 20 connecting the two.
터치 패널은 기판(15) 위에 형성되어 있는 복수의 센서 패드(30) 및 센서 패드(30)에 연결되어 있는 복수의 신호 배선(40)을 포함한다. 기판(15)은 투명한 소재의 유리 또는 플라스틱 필름 등으로 만들어질 수 있다.The touch panel includes a plurality of sensor pads 30 formed on the substrate 15 and a plurality of signal wires 40 connected to the sensor pads 30. The substrate 15 may be made of glass or plastic film made of a transparent material.
예를 들어 복수의 센서 패드(30)는 사각형 또는 마름모꼴일 수 있으나 이와 다른 형태일 수도 있으며, 균일한 형태의 다각형 형태일 수도 있다. 센서 패드(30)는 인접한 다각형의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.For example, the plurality of sensor pads 30 may be rectangular or rhombic, but may be different from each other, or may have a uniform polygonal shape. The sensor pads 30 may be arranged in a matrix form of adjacent polygons.
각 신호 배선(40)은 한 쪽 끝이 센서 패드(30)에 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 기판(15)의 아래 가장자리까지 뻗어 있다. 신호 배선(40)의 선폭은 수 마이크로미터 내지 수십 마이크로미터 수준으로 상당히 좁게 형성될 수 있다.Each signal wire 40 has one end connected to the sensor pad 30 and the other end extending to the bottom edge of the substrate 15. The line width of the signal wire 40 may be formed very narrowly, on the order of several micrometers to several tens of micrometers.
센서 패드(30)와 신호 배선(40)은, 예를 들어 ITO 막을 기판(15) 위에 스퍼터링(sputtering) 등의 방법으로 적층한 다음 포토리소그래피 (photolithography) 등의 에칭 방법을 사용하여 패터닝함으로써 동시에 형성할 수 있다. 기판(15)은 투명 필름이 이용될 수 있다.The sensor pad 30 and the signal wiring 40 are simultaneously formed by, for example, laminating an ITO film on the substrate 15 by sputtering or the like and then patterning the same using an etching method such as photolithography. can do. The substrate 15 may be a transparent film.
한편, 커버 유리(10)에 센서 패드(30)와 신호 배선(40)이 직접 패터닝 될 수 있다. 이 경우 커버 유리(10), 센서 패드(30), 신호 배선(40)이 일체형으로 구현되기 때문에 기판(15)은 생략될 수 있다.Meanwhile, the sensor pad 30 and the signal wire 40 may be directly patterned on the cover glass 10. In this case, since the cover glass 10, the sensor pad 30, and the signal wire 40 are integrally formed, the substrate 15 may be omitted.
터치 패널을 구동하기 위한 구동 장치는 인쇄 회로 기판이나 가요성 회로 필름과 같은 회로 기판(20) 위에 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 기판(15) 또는 커버 유리(10)의 일부에 직접 실장될 수도 있다. 구동 장치는 터치 검출부, 터치 정보 처리부, 메모리 및 제어부 등을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 직접회로(IC) 칩으로 구현될 수 있으며, 터치 검출부, 터치 정보 처리부, 메모리 및 제어부는 각각 분리되거나, 둘 이상의 구성 요소들이 통합되어 구현될 수 있다.The driving device for driving the touch panel may be formed on a circuit board 20 such as a printed circuit board or a flexible circuit film, but is not limited thereto and may be directly mounted on a part of the substrate 15 or the cover glass 10. have. The driving device may include a touch detector, a touch information processor, a memory, a controller, and the like, and may be implemented by one or more integrated circuit (IC) chips, and the touch detector, the touch information processor, the memory, and the controller may be separated from each other, or two. The above components may be integrated and implemented.
터치 검출부는 센서 패드(30) 및 신호 배선(40)과 연결된 복수의 스위치와 복수의 커패시터를 포함할 수 있으며, 제어부로부터 신호를 받아 터치 검출을 위한 회로들을 구동하고, 터치 검출 결과에 대응하는 전압을 출력한다. 또한 터치 검출부는 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있으며, 센서 패드(30)의 전압 변화의 차이를 변환, 증폭 또는 디지털화하여 메모리에 기억시킬 수 있다.The touch detector may include a plurality of switches and a plurality of capacitors connected to the sensor pad 30 and the signal wire 40, drive circuits for touch detection by receiving a signal from the controller, and a voltage corresponding to the touch detection result. Outputs In addition, the touch detector may include an amplifier and an analog-digital converter, and may convert, amplify, or digitize the difference in the voltage change of the sensor pad 30 into a memory.
터치 정보 처리부는 메모리에 기억된 디지털 전압을 처리하여 터치 여부, 터치 면적 및 터치 좌표 등의 필요한 정보를 생성한다.The touch information processing unit processes the digital voltage stored in the memory to generate necessary information such as whether the touch is present, the touch area and the touch coordinates.
제어부는 터치 검출부및 터치 정보 처리부를 제어하며, 마이크로 컨트롤 유닛(micro control unit, MCU)을 포함할 수 있으며, 펌 웨어를 통해 정해진 신호 처리를 수행할 수 있다.The controller may control the touch detector and the touch information processor, and may include a micro control unit (MCU), and may perform predetermined signal processing through firmware.
메모리는 터치 검출부로부터 검출된 전압 변화의 차이에 기초한 디지털 전압과 터치 검출, 면적 산출, 터치 좌표 산출에 이용되는 미리 정해진 데이터 또는 실시간 수신되는 데이터를 기억한다.The memory stores digital voltages and predetermined data used for touch detection, area calculation, and touch coordinate calculation or data received in real time based on the difference in voltage change detected from the touch detection unit.
폭넓게 활용되는 터치 패널 시장의 수요를 맞추기 위해, 터치 패널의 대량양산시스템을 갖춰야 할 뿐만 아니라, 대량양산시스템에 있어 생산된 터치 패널의 불량을 판별해내는 검사는 필수적이다.In order to meet the demand of the widely used touch panel market, it is necessary not only to equip the mass production system of the touch panel, but also to inspect the defect of the touch panel produced in the mass production system.
종래의 경우, 터치 패널의 대량 양산에 있어서, 사람의 손으로 일일이 검사하는 수동적인 방식이 일반적이었으나, 최근 다양한 형태의 기계적인 검사 장치가 공지된 바 있다. 하지만, 검사하고자 하는 터치 패널을 지그에 고정하고, 검사하고자 하는 지점의 수만큼 검사봉을 터치 패널 상측에 설치하여 차례대로 혹은 무작위로 각 검사봉을 터치 패널의 표면에 접촉시켜 검사하는 정도였다.In the conventional case, in the mass production of touch panels, a manual method of manually inspecting by human hands has been common. Recently, various types of mechanical inspection apparatuses have been known. However, the touch panel to be inspected was fixed to a jig, and the test rods were installed on the upper side of the touch panel by the number of points to be inspected, and each test rod was touched to the surface of the touch panel in order or randomly.
그래서 하나의 터치패널을 검사하는데 상당한 시간이 소요될 뿐 아니라 터치 패널의 표면에 접촉시켜야 하는 다수 개의 검사봉이 필요하여 검사장치의 구조가 복잡해지는 단점이 있었다. 또한, 다수 개의 검사봉으로 지그에 고정하여 검사할 수 있는 터치패널의 크기가 제한되어 있어서 다양한 크기의 터치패널을 검사하고자 할 때 지그를 교체해야 하는 번거로움이 있었다.Therefore, it takes a considerable time to inspect a single touch panel and also requires a plurality of test rods to be in contact with the surface of the touch panel, which has a disadvantage in that the structure of the inspection apparatus is complicated. In addition, since the size of the touch panel that can be fixed and fixed to the jig by a plurality of inspection rods is limited, there is a hassle of replacing the jig when inspecting touch panels of various sizes.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간소화된 방식으로 터치 센서의 불량 여부를 검사할 수 있는 터치 센서 검사 방법 및 장치를 제공하는 것이다The problem to be solved by the present invention is to provide a touch sensor inspection method and apparatus capable of inspecting whether the touch sensor is defective in a simplified manner.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 센서 패드 판벌 방법은, a) 고립된 형태로 배치된 복수의 센서 패드를 충전시킨 후 플로팅 시키는 단계; b) 상기 복수의 센서 패드 중 선택된 특정 센서 패드를 제외한 인접 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 상기 특정 센서 패드의 정전용량 값을 검출하는 단계; 및 c) 상기 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 상기 특정 센서 패드가 불량인지 여부를 검사하는 단계를 포함하는 터치 센서 검사 방법을 포함한다.Sensor pad punishment method according to an embodiment of the present invention for solving this problem, a) filling a plurality of sensor pads arranged in an isolated form and then floating; b) detecting a capacitance value of the specific sensor pad by applying at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude to an adjacent sensor pad except for the selected specific sensor pad among the plurality of sensor pads; And c) checking whether the specific sensor pad is defective by comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 c) 단계는, 상기 정전용량 값이 상기 기준 범위에 포함되는지 여부를 검사하되, 상기 기준 범위에 포함되지 않는 경우, 상기 특정 센서 패드를 불량으로 판별할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step c) may include checking whether the capacitance value is included in the reference range, but not including the reference range, and determining the specific sensor pad as defective. have.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 b) 단계에서, 상기 정전용량 값은, 상기 인접 센서 패드에 전압을 인가하여 검출된 값과 상기 인접 센서 패드에 접지를 인가하여 검출된 값을 차분한 값을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in step b), the capacitance value is a value obtained by subtracting a value detected by applying a voltage to the adjacent sensor pad and a value detected by applying ground to the adjacent sensor pad. It may include.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 c) 단계에서, 상기 기준 범위는 상기 인접 센서 패드에 전압을 인가하는지, 접지를 인가하는지에 따라 상이하게 설정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step c), the reference range may be set differently depending on whether a voltage or ground is applied to the adjacent sensor pads.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 c) 단계에서, 상기 기준 범위는, 상기 특정 센서 패드 및 상기 인접 센서 패드의 정전용량 값을 합한 전체 정전용량 값에서 상기 전체 정전용량 값 중 최고치와 최저치를 차감한 값을, 상기 특정 센서 패드 및 상기 인접 센서 패드의 개수에서 2를 차감한 값으로 나눈 값에 미리 설정된 허용 오차 범위를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the step c), the reference range is the highest value and the lowest value of the total capacitance value in the total capacitance value of the sum of the capacitance values of the specific sensor pad and the adjacent sensor pad. The value obtained by subtracting the value from the number of the specific sensor pad and the adjacent sensor pad divided by 2 may include a preset tolerance range.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 검사 장치는, 고립된 형태로 배치된 복수의 센서 패드; 상기 복수의 센서 패드를 충전 및 플로팅 시키는 충전부; 상기 복수의 센서 패드 중 선택된 특정 센서 패드를 제외한 인접 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 상기 특정 센서 패드의 정전용량 값을 검출하는 검출부; 및 상기 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 상기 특정 센서 패드가 불량인지 여부를 검사하는 검사부를 포함한다.Touch sensor inspection apparatus according to another embodiment of the present invention, a plurality of sensor pads disposed in an isolated form; A charging unit configured to charge and float the plurality of sensor pads; A detector for detecting a capacitance value of the specific sensor pad by applying at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude to an adjacent sensor pad except for the selected specific sensor pad among the plurality of sensor pads; And an inspecting unit comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range and inspecting whether the specific sensor pad is defective.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 검사 방법은, 복수의 구동 라인, 상기 복수의 구동 라인과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 감지 라인 및 상기 구동 라인과 감지 라인의 교차점에 형성되는 복수의 센서 노드를 포함하는 터치 센서를 검사하는 방법에 있어서, a) 상기 센서 노드 중 선택된 특정 센서 노드를 지나는 특정 구동 라인 및 특정 감지 라인을 제외한 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 상기 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출하는 단계; 및 b) 상기 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 상기 특정 센서 노드가 불량인지 여부를 검사하는 단계를 포함한다.According to another exemplary embodiment of the present disclosure, a touch sensor inspection method includes a plurality of driving lines, a plurality of sensing lines arranged in a direction crossing the plurality of driving lines, and a plurality of sensors formed at intersections of the driving lines and the sensing lines. A method for inspecting a touch sensor comprising a node, the method comprising: a) a power supply voltage and ground of a specific magnitude in adjacent drive lines and adjacent sense lines except for a specific drive line and a specific sense line passing through a selected specific sensor node among the sensor nodes; Detecting at least one capacitance value of the particular sensor node by applying at least one; And b) checking whether the specific sensor node is defective by comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range.
상기 b) 단계는, 상기 정전용량 값이 상기 기준 범위에 포함되는지 여부를 검사하되, 상기 기준 범위에 포함되지 않는 경우, 상기 특정 센서 노드를 불량으로 판별할 수 있다.In the step b), it is determined whether the capacitance value is included in the reference range, and if it is not included in the reference range, the specific sensor node may be determined as defective.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 검사 장치는, 복수의 구동 라인, 상기 복수의 구동 라인과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 감지 라인 및 상기 구동 라인과 감지 라인의 교차점에 형성되는 복수의 센서 노드; 상기 센서 노드 중 선택된 특정 센서 노드를 지나는 특정 구동 라인 및 특정 감지 라인을 제외한 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 상기 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출하는 검출부; 및 상기 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 상기 특정 센서 노드가 불량인지 여부를 검사하는 검사부를 포함한다.The touch sensor inspection apparatus according to another embodiment of the present invention includes a plurality of driving lines, a plurality of sensing lines arranged in a direction crossing the plurality of driving lines, and a plurality of sensors formed at intersections of the driving lines and the sensing lines. Node; The capacitance value of the specific sensor node is detected by applying at least one of a power voltage and ground having a specific magnitude to the adjacent driving line and the adjacent sensing line except for the specific driving line and the specific sensing line passing through the selected specific sensor node among the sensor nodes. A detection unit; And an inspecting unit which checks whether the specific sensor node is defective by comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 검사 방법에 의하면, 센서 패드 또는 센서 노드를 직접 터치하지 않아도 검사하려는 센서 패드를 제외한 센서 패드에 전압 또는 접지를 인가하여 검출된 정전용량 값을 이용하여 터치 센서의 불량 여부를 검사할 수 있다. As described above, according to the touch sensor test method according to an exemplary embodiment of the present invention, even when the sensor pad or the sensor node is not directly touched, the touch is applied using a capacitance value detected by applying voltage or ground to the sensor pad except the sensor pad to be inspected. You can check whether the sensor is defective.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, but should be understood to include all the effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.1 is an exploded plan view of an example of a capacitive touch screen panel according to the related art.
도 2는 종래 기술에 따른 터치 패널을 포함하는 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.2 is an exploded plan view of a touch detection apparatus including a touch panel according to the prior art.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서 검사 장치의 블록도이다.3 is a block diagram of an apparatus for inspecting a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 검사 장치의 블록도이다.4 is a block diagram of an apparatus for inspecting a touch sensor according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 터치 센서의 불량 여부를 판별하는 기준 범위에 대한 일 예를 설명하기 위한 터치 스크린 패널의 분해 평면도이다.5 is an exploded plan view of a touch screen panel for explaining an example of a reference range for determining whether a touch sensor is defective.
도 6 은 본 발명의 한 실시예에 따른 인접 센서 패드에 전압 또는 접지를 인가하는 검출부의 등가회로를 예시한 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of a detector that applies a voltage or ground to an adjacent sensor pad according to an embodiment of the present invention.
도 7은 도 3에 도시한 터치 센서 검사 장치를 이용하여 센서 패드를 검사하는 일 예에 관한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of inspecting a sensor pad using the touch sensor inspecting apparatus illustrated in FIG. 3.
도 8은 도 4에 도시한 터치 센서 검사 장치를 이용하여 센서 노드를 검사하는 일 예에 관한 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of inspecting a sensor node using the touch sensor inspecting apparatus illustrated in FIG. 4.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서 검사 방법을 도시한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a touch sensor test method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 검사 방법을 도시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a touch sensor test method according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used herein will be briefly described and the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected as widely used general terms as possible in consideration of the functions in the present invention, but this may vary according to the intention or precedent of the person skilled in the art, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meanings of the terms and the contents throughout the present invention, rather than the names of the simple terms.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 그리고 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 시스템을 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.When any part of the specification is to "include" any component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated. In addition, the terms "... unit", "module", etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. . And when a part is "connected" to another part, this includes not only the direct connection, but also the connection of another system in the middle.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서 검사 장치의 블록도이다.3 is a block diagram of an apparatus for inspecting a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서 검사 장치(100)는 센서 패드(110), 충전부(120), 검출부(130) 및 검사부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the touch sensor inspecting apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a sensor pad 110, a charging unit 120, a detector 130, and an inspection unit 140.
센서 패드(110)는 터치 입력을 검출하기 위하여 기판 상에 패터닝 된 전극으로서 손가락이나 도전체와 같은 터치입력도구와의 사이에서 터치정전용량(Ct)을 형성한다. The sensor pad 110 is a patterned electrode on a substrate for detecting a touch input to form a touch capacitance Ct between a touch input tool such as a finger or a conductor.
센서 패드(110)는 고립된 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어 복수의 센서 패드(110)는 사각형 또는 마름모꼴일 수 있으나 이와 다른 형태일 수도 있으며, 균일한 형태의 다각형 형태일 수도 있다. 센서 패드(110)는 인접한 다각형의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.The sensor pad 110 may be arranged in an isolated form. For example, the plurality of sensor pads 110 may be rectangular or rhombic, but may be different from each other, or may be polygonal in a uniform shape. The sensor pads 110 may be arranged in a matrix form of adjacent polygons.
또한, 센서 패드(110)는 각각 신호 배선(도시 생략)과 연결될 수 있으며, 센서 패드(110) 및 신호 배선은 투명 도전체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 센서 패드(110) 및 신호 배선은 ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), CNT(Carbon Nano Tube), IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 물질로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 예에서는 센서 패드(110)가 메탈로 형성될 수도 있다.In addition, the sensor pads 110 may be connected to signal wires (not shown), respectively, and the sensor pads 110 and the signal wires may be formed of a transparent conductor. For example, the sensor pad 110 and the signal line may be formed of a transparent material such as indium tin oxide (ITO), antimony tin oxide (ATO), carbon nano tube (CNT), and indium zinc oxide (IZO). However, in another example, the sensor pad 110 may be formed of metal.
충전부(120)는 복수의 센서 패드를 충전 및 플로팅 시킨다. 예를 들어, 충전부(120)는 트랜지스터 또는 스위치를 턴 온 하여 충전 신호를 인가하고, 이후 턴 오프하여, 충전된 전하가 센서 패드(110)에 고립되도록 할 수 있다. 이와 같이, 센서 패드(110)에 충전된 전하가 고립되어 있는 상태를 플로팅(floating) 상태라 한다.The charging unit 120 charges and floats the plurality of sensor pads. For example, the charging unit 120 may turn on a transistor or a switch to apply a charging signal, and then turn off the power so that the charged charge is isolated from the sensor pad 110. As such, the state in which the charge charged in the sensor pad 110 is isolated is called a floating state.
검출부(130)는 복수의 센서 패드 중 선택된 특정 센서 패드를 제외한 인접 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 특정 센서 패드의 정전용량 값을 검출한다.The detector 130 detects the capacitance value of the specific sensor pad by applying at least one of a power supply voltage and a ground of a specific size to an adjacent sensor pad except for the selected specific sensor pad among the plurality of sensor pads.
이 때, 검출부(130)는 인접 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압 또는 접지만 인가하여 특정 센서 패드의 정전용량 값을 검출할 수 있다. 또한, 인접 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압 및 접지를 각각 인가하여, 전압 인가시 및 접지 인가시에 대하여 특정 센서 패드의 정전용량 값을 검출할 수도 있다. 이러한 경우, 정전용량 값은 인접 센서 패드에 전압을 인가하여 검출된 값과 상기 인접 센서 패드에 접지를 인가하여 검출된 값을 차분한 값을 포함할 수 있다.In this case, the detector 130 may detect a capacitance value of a specific sensor pad by applying only a power supply voltage or ground having a specific magnitude to the adjacent sensor pad. In addition, a power supply voltage and ground having a specific magnitude may be applied to adjacent sensor pads, respectively, to detect capacitance values of the specific sensor pads when voltage is applied and when ground is applied. In this case, the capacitance value may include a value obtained by applying a voltage to an adjacent sensor pad and a value obtained by subtracting a value detected by applying ground to the adjacent sensor pad.
또한, 정전용량 값은 센서 패드(110)들 간에 형성되는 기생정전용량 값에 따른 차이를 반영한 값을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6을 참조하여 후술하기로 한다. 이 때, 기생정전용량은 센서 패드(110)에 부수되는 정전용량으로 센서패드(110), 신호 배선, 표시 장치 등에 의하여 발생하는 임의의 기생정전용량을 포함할 수 있다.In addition, the capacitance value may include a value reflecting a difference according to a parasitic capacitance value formed between the sensor pads 110. In this regard, it will be described later with reference to FIG. In this case, the parasitic capacitance may include any parasitic capacitance generated by the sensor pad 110, the signal wiring, the display device, and the like, which is incident on the sensor pad 110.
검사부(140)는 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 특정 센서 패드가 불량인지 여부를 검사한다.The inspection unit 140 compares the detected capacitance value with a predetermined reference range and checks whether a specific sensor pad is defective.
검사부(140)는 정전용량 값이 기준 범위에 포함되는지 여부를 검사할 수 있다. 예를 들어, 검사부(140)는 정전용량 값이 기준 범위에 포함되지 않는 경우, 특정 센서 패드를 불량으로 판별할 수 있다.The inspection unit 140 may check whether the capacitance value is included in the reference range. For example, when the capacitance value is not included in the reference range, the inspector 140 may determine the specific sensor pad as defective.
이 때, 기준 범위는 인접 센서 패드에 전압을 인가하는지, 접지를 인가하는지에 따라 상이하게 설정될 수 있다.In this case, the reference range may be set differently depending on whether voltage is applied to the adjacent sensor pad or ground.
또한, 기준 범위는, 특정 센서 패드의 정전용량 값 및 인접 센서 패드의 정전용량 값을 합한 전체 정전용량 값에서 전체 정전용량 값 중 최고치와 최저치를 차감한 값을, 특정 센서 패드 및 인접 센서 패드의 개수에서 2를 차감한 값으로 나눈 값에 미리 설정된 허용 오차 범위를 포함할 수 있으며, 이와 관련하여 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.The reference range is a value obtained by subtracting the highest value and the lowest value of the total capacitance values from the total capacitance value of the sum of the capacitance values of the specific sensor pads and the capacitance values of the adjacent sensor pads. A value obtained by subtracting 2 from the number may include a preset tolerance range, which will be described later with reference to FIG. 6.
따라서, 터치 센서 검사 장치(100)는 센서 패드를 직접 터치하지 않아도 검사하려는 센서 패드를 제외한 센서 패드에 전압 또는 접지를 인가하여 검출된 정전용량 값을 이용하여 센서 패드의 불량 여부를 검사할 수 있다.Therefore, the touch sensor inspecting apparatus 100 may inspect whether the sensor pad is defective by using a capacitance value detected by applying a voltage or ground to the sensor pad except the sensor pad to be tested without directly touching the sensor pad. .
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 검사 장치의 블록도이다.4 is a block diagram of an apparatus for inspecting a touch sensor according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 검사 장치(200)는 센서 노드(210), 검출부(220) 및 검사부(230)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the touch sensor inspecting apparatus 200 according to another embodiment of the present invention includes a sensor node 210, a detector 220, and an inspector 230.
센서 노드(210)는 복수의 구동 라인, 복수의 구동 라인과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 감지 라인 및 구동 라인과 감지 라인의 교차점에 형성되는 복수의 노드를 포함하는 개념이다. 이 때, 복수의 구동 라인과 복수의 감지 라인은 복수의 다이아몬드 모양 또는 막대 모양이 일렬로 배치된 규칙적인 패턴으로 형성될 수 있다. The sensor node 210 is a concept including a plurality of driving lines, a plurality of sensing lines arranged in a direction crossing the plurality of driving lines, and a plurality of nodes formed at intersections of the driving lines and the sensing lines. In this case, the plurality of driving lines and the plurality of sensing lines may be formed in a regular pattern in which a plurality of diamonds or rods are arranged in a line.
또한, 센서 노드(210)는 두 개의 패턴층을 형성할 수 있다. 즉, 제1 패턴층은 기판 위에 행 방향을 따라 연결된 복수의 구동 라인이 배치될 수 있으며, 행 단위로 신호 배선과 연결될 수 있다. 또한, 제2 패턴층은 열 방향을 따라 연결된 복수의 감지 라인이 배치될 수 있으며, 열 단위로 신호 배선과 연결될 수 있다. 여기서, 제1패턴층과 제2패턴층 사이에는 절연 물질로 이루어진 절연막층이 포함될 수 있다. 이 때, 구동 라인과 감지 라인이 배치되는 방향은 서로 바뀔 수 있다. 즉, 행 방향에 복수의 감지 라인이 배치되고, 열 방향에 복수의 구동 라인이 배치될 수도 있다.In addition, the sensor node 210 may form two pattern layers. That is, the first pattern layer may be provided with a plurality of driving lines connected in a row direction on the substrate, and may be connected to the signal lines in units of rows. In addition, a plurality of sensing lines connected in a column direction may be arranged in the second pattern layer, and may be connected to signal lines in units of columns. Here, an insulating layer made of an insulating material may be included between the first pattern layer and the second pattern layer. At this time, the direction in which the driving line and the sensing line are arranged may be changed. That is, a plurality of sensing lines may be disposed in the row direction, and a plurality of driving lines may be disposed in the column direction.
다른 예로, 센서 노드(210)는 한 개의 기판 위에 행 방향의 패턴 및 열 방향의 패턴을 포함할 수 있으며, 행 방향의 패턴과 열 방향의 패턴이 교차하는 부분에 절연 물질이 형성될 수 있다.As another example, the sensor node 210 may include a row pattern and a column pattern on one substrate, and an insulating material may be formed at a portion where the row pattern and the column pattern cross each other.
검출부(220)는 센서 노드 중 선택된 특정 센서 노드를 지나는 특정 구동 라인 및 특정 감지 라인을 제외한 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출한다.The detector 220 applies at least one of a power voltage and a ground of a specific size to the adjacent driving line and the adjacent sensing line except for the specific driving line and the specific sensing line passing through the selected specific sensor node among the sensor nodes, and thus the capacitance of the specific sensor node. Detect the value.
이 때, 검출부(220)는 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 특정 크기의 전원 전압 또는 접지만 인가하여 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출할 수 있다. 또한, 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 특정 크기의 전원 전압 및 접지를 각각 인가하여, 전압 인가시 및 접지 인가시에 대하여 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출할 수도 있다. 이러한 경우, 정전용량 값은 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 전압을 인가하여 검출된 값과 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 접지를 인가하여 검출된 값을 차분한 값을 포함할 수 있다.In this case, the detector 220 may detect the capacitance value of the specific sensor node by applying only a power supply voltage or ground having a specific magnitude to the adjacent driving line and the adjacent sensing line. In addition, the power supply voltage and the ground of the specific magnitude may be applied to the adjacent driving line and the adjacent sensing line, respectively, to detect the capacitance value of the specific sensor node when the voltage is applied and when the ground is applied. In this case, the capacitance value may include a value obtained by applying a voltage to the adjacent driving line and the adjacent sensing line and a value obtained by subtracting the value detected by applying ground to the adjacent driving line and the adjacent sensing line.
검사부(230)는 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 특정 센서 노드가 불량인지 여부를 검사한다.The inspection unit 230 compares the detected capacitance value with a predetermined reference range and checks whether a specific sensor node is defective.
검사부(230)는 정전용량 값이 기준 범위에 포함되는지 여부를 검사할 수 있으며, 정전용량 값이 기준 범위에 포함되지 않는 경우, 특정 센서 노드를 불량으로 판별할 수 있다.The inspection unit 230 may check whether the capacitance value is included in the reference range. If the capacitance value is not included in the reference range, the inspector 230 may determine a specific sensor node as defective.
이 때, 기준 범위는 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 전압을 인가하는지, 접지를 인가하는지에 따라 상이하게 설정될 수 있다.In this case, the reference range may be set differently depending on whether a voltage or ground is applied to the adjacent driving line and the adjacent sensing line.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여 터치 센서의 불량 여부를 판별하는 기준 범위를 설정하는 일 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of setting a reference range for determining whether a touch sensor is defective will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
도 5는 터치 센서의 불량 여부를 판별하는 기준 범위에 대한 일 예를 설명하기 위한 터치 스크린 패널의 분해 평면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 센서 패드를 포함하는 터치 스크린 패널에 대한 불량 여부를 검사하는 장치를 예시로서 나타낸 도면이다. 또한, 도 6 는 본 발명의 한 실시예에 따른 인접 센서 패드에 전압 또는 접지를 인가하는 검출부의 등가 회로를 예시한 회로도이다. 고체의 형태를 가진 모든 매질은 공기 또는 자유공간의 유전율보다 높기 때문에, 도선과 도선이 하나의 매질 위에 형성되어 있는 물체는 각 도체에 자연스럽게 기생용량이 발생될 수 있다. 따라서, 정전용량 방식의 터치 스크린 패널(TSP)과 집적 회로(IC)를 포함하는 터치 모듈은 각각의 기생정전용량(Cp)을 가지고 있다.FIG. 5 is an exploded plan view of a touch screen panel for explaining an example of a reference range for determining whether a touch sensor is defective or not, and FIG. 5 illustrates whether the touch screen panel including the sensor pad illustrated in FIG. 3 is defective. It is a figure which shows the apparatus to test | inspect as an example. 6 is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of a detector that applies a voltage or ground to an adjacent sensor pad according to an exemplary embodiment of the present invention. Since all media in the form of solids are higher than the permittivity of air or free space, parasitic capacitances can naturally occur in conductors with conductors and objects formed on one medium. Therefore, the touch module including the capacitive touch screen panel TSP and the integrated circuit IC have respective parasitic capacitances Cp.
터치 스크린 패널이 정상적인 허용오차 범위 내로 관리되기 위해서, 터치 모듈이나 터치 스크린 패널에 발생하는 기생정전용량은 각각 허용하는 오차 범위 이내로 임피던스가 형성된다. 예를 들어, 집적 회로(IC; Integrated Circuit)의 pin이 가지고 있는 고유의 기생정전용량(Cp-ic), FPCB(FLEXIBLE PCB)의 패턴 간 상호 작용에 의해 발생하는 기생정전용량(Cp-fpcb), 터치 스크린 패널의 패턴 간 상호 작용에 의해 발생하는 기생정전용량(Cp-tsp)는 각각 허용하는 오차 범위 이내로 임피던스가 형성될 수 있다.In order for the touch screen panel to be managed within a normal tolerance range, the parasitic capacitance generated in the touch module or the touch screen panel is each formed within an allowable error range. For example, inherent parasitic capacitance (Cp-ic) of a pin of an integrated circuit (IC), parasitic capacitance (Cp-fpcb) generated by the interaction between patterns of FPCB (FLEXIBLE PCB) The parasitic capacitance Cp-tsp generated by the interaction between the patterns of the touch screen panel may have an impedance within an allowable error range.
만약 터치 스크린 패널에 형성되어 있는 센서 패드의 구조가 비슷한 범위의 기생정전용량(Cp-tsp)을 갖도록 설계되어 있다면, 터치 모듈에서 IC가 인식하는 각 센서 패드(또는 센서 노드)들의 값은 모두 일정 범위 내에 속하게 된다.If the structure of the sensor pad formed on the touch screen panel is designed to have similar range of parasitic capacitance (Cp-tsp), the value of each sensor pad (or sensor node) recognized by the IC in the touch module is constant. It is in range.
특히, 도 5에 도시한 형태의 터치 스크린 패널과 같이 행(Row) 방향에 형성되어 있는 동일한 사이즈의 센서 패드들이 거의 비슷한 길이의 신호 배선(Trace)으로 IC(도시 생략)와 연결되면, 동일 행에 형성된 센서 패드들의 정전용량 값은 비슷한 값들을 갖게 된다. In particular, when the same size sensor pads formed in the row direction, such as the touch screen panel of FIG. 5, are connected to the IC (not shown) with signal traces of substantially similar length, the same row is provided. The capacitive values of the sensor pads formed on the substrates have similar values.
예를 들어, 센서 패드와 신호 배선의 연결이 단선(Open)되어 있으면 기생정전용량이 작아지고, 단락(Short)된 경우에는 기생정전용량의 크기가 커지게 되므로, 해당 센서 패드의 정전용량 값은 기생정전용량의 차이만큼 주변 센서 패드의 정전용량 값 보다 크거나 작게 된다.For example, if the connection between the sensor pad and the signal wire is open, the parasitic capacitance becomes smaller, and if the short circuit is short, the parasitic capacitance becomes larger. The difference in parasitic capacitance is greater than or less than the capacitance of the peripheral sensor pad.
따라서, 인체 또는 테스트용 도구에 의한 직접적인 접촉이 발생되지 않더라도, 특정 센서 패드의 정전용량 값이 다음의 [수학식 1]에 의해 결정된 범위 안에 들지 않으면 불량으로 판별할 수 있다.Therefore, even if a direct contact by a human body or a test tool does not occur, it can be determined as a failure if the capacitance value of a specific sensor pad does not fall within the range determined by Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
(행 방향의 전체 센서 패드에 대한 합 - 동일 행 방향 중 최고치 - 동일 행 방향 중 최저치) / (행 방향의 전체 센서 패드의 개수 - 2) ± 허용 오차(Sum for all sensor pads in row direction-Highest in same row direction-Lowest in same row direction) / (Number of total sensor pads in row direction-2) ± Tolerance
이 때, 동일한 행에 위치한 센서 패드들 중 복수 개의 센서 패드가 불량인 경우에 대비하여, 센서 패드 중 최고치 및 최저치를 제외하고 [수학식 1]에 적용하여 이전 계산 값과 비교하는 과정을 반복하여, 결과 값의 편차가 허용하는 범위 이내로 획득한 값들을 이용하여 기준 범위를 설정할 수 있다.At this time, in case a plurality of sensor pads among the sensor pads located in the same row are defective, the process of comparing the previous calculated value by applying to [Equation 1] except for the highest value and the lowest value among the sensor pads is repeated. In addition, the reference range may be set using values acquired within the range allowed by the deviation of the result value.
또한, 행 방향의 전체 센서 패드가 불량일 경우를 대비하여, 상한값(Satuation 값)(Short)과 하한값(under limit)을 유효 센서 패드로부터 배제하도록 범위를 설정한다.In addition, the range is set so as to exclude the upper limit value (Satuation value) (Short) and the lower limit value (under limit) from the effective sensor pad, in case the entire sensor pad in the row direction is defective.
이러한 비교 판정하는 방법은 테스트 단계에서 정확한 기준 범위를 설정하지 못 하였을 때 사용하는 방법으로서, IC 내부 회로에서 자가 테스트를 통해 조립 상태를 판단하는 경우에 유효하다. 또한, 기준 범위가 분명한 경우는 [수학식 1] 대신 기준 범위를 상수로 메모리의 특정 위치에 저장하여 비교하거나, 테스트 장비의 설정 값을 지정하여 사용할 수 있다.This method of comparing and determining is used when the accurate reference range cannot be set in the test step, and is effective when the assembly state is determined through self-test in the IC internal circuit. In addition, when the reference range is clear, the reference range may be stored as a constant in a specific location of the memory and compared, or the setting value of the test equipment may be used instead of [Equation 1].
전술한 바와 같은 방법은, 인체 또는 외부 테스트용 도구의 터치 조건이 아닌 상태에서 검사를 진행한다. 즉, 테스트하려는 특정 센서 패드를 제외한 인접 센서 패드의 상태를 접지(GND)로 설정하여 테스트하고, 해당 인접 센서 패드의 상태를 특정 크기의 전원 전압(Vcc) 상태로 설정하여 테스트를 반복하게 되면, 센서 패드에서의 정전용량은 도 6a 및 도 6b와 같은 등가 회로와 같이 나타낼 수 있다.In the method as described above, the test is performed in a state that is not a touch condition of a human body or an external test tool. That is, if the test is performed by setting the state of the adjacent sensor pads except the specific sensor pad to be tested to ground (GND), and the state of the adjacent sensor pad is set to the power voltage (Vcc) state of a specific size, the test is repeated. The capacitance at the sensor pad can be represented as an equivalent circuit as in FIGS. 6A and 6B.
도 6a 및 도 6b에 도시된 등가 회로와 같이, 인접 센서 패드(주변의 센서 패드)를 제어함에 따라 기생정전용량의 방향을 달리하여 테스트하려는 특정 센서 패드의 정전용량 값(Sensing Data)을 취득할 경우 외부의 접촉이 있는 것과 유사하게 특정 센서 패드와 컨트롤러(Controller) 간의 연결 상태 및 해당 센서 패드의 감도를 검출해낼 수 있다.As in the equivalent circuit shown in Figs. 6A and 6B, by controlling the adjacent sensor pads (the sensor pads in the vicinity), the capacitance values (Sensing Data) of the specific sensor pads to be tested may be acquired by changing the direction of the parasitic capacitance. In this case, the connection state between a specific sensor pad and a controller and the sensitivity of the corresponding sensor pad can be detected similarly to an external contact.
한편, 터치 센서 검사 장치는 컨트롤러에 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The touch sensor inspection apparatus may be included in the controller, but is not limited thereto.
도 7은 도 3에 도시한 터치 센서 검사 장치를 이용하여 센서 패드를 검사하는 일 예에 관한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of inspecting a sensor pad using the touch sensor inspecting apparatus illustrated in FIG. 3.
도 7에는 도 3을 참조하여 설명한 센서 패드, 즉 고립된 형태로 배치된 복수의 센서 패드를 포함하는 터치 스크린 패널을 예시하였다. FIG. 7 illustrates a touch screen panel including a sensor pad described with reference to FIG. 3, that is, a plurality of sensor pads disposed in an isolated form.
센서 패드가 고립된 형태로 배치되고 인접한 다각형의 매트릭스 형태로 배열된 경우, 터치 센서 검사 장치(500)는 센서 패드들을 충전 및 플로팅 시킨 후, 테스트하려는 특정 센서 패드(10)를 제외한 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압(Vcc) 및 접지(GND) 중 적어도 하나를 인가하여 특정 센서 패드(10)의 정전용량 값을 검출할 수 있다. When the sensor pads are arranged in an isolated form and arranged in a matrix form of adjacent polygons, the touch sensor inspection apparatus 500 charges and plots the sensor pads, and then applies the sensor pads to the sensor pads except for the specific sensor pad 10 to be tested. The capacitance value of the specific sensor pad 10 may be detected by applying at least one of a power supply voltage Vcc and a ground GND having a magnitude.
예를 들어, 터치 센서 검사 장치(500)는 특정 센서 패드(10)를 제외한 모든 센서 패드에 접지(GND)를 인가하여 특정 센서 패드(10)의 정전용량 값을 검출하고, 다시 특정 센서 패드(10)를 제외한 모든 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압(Vcc)을 인가하여 특정 센서 패드(10)의 정전용량 값을 검출할 수 있다.For example, the touch sensor inspecting apparatus 500 detects the capacitance value of the specific sensor pad 10 by applying ground GND to all the sensor pads except the specific sensor pad 10, and then again detects the specific sensor pad ( The capacitance value of the specific sensor pad 10 may be detected by applying a power supply voltage Vcc of a specific magnitude to all the sensor pads except for 10).
이후, 터치 센서 검사 장치(500)는 검출된 정전용량 값과 기준 범위를 비교하여, 특정 센서 패드(10)가 불량인지 여부를 검사할 수 있다.Thereafter, the touch sensor inspecting apparatus 500 may check whether the specific sensor pad 10 is defective by comparing the detected capacitance value with a reference range.
도 8은 도 4에 도시한 터치 센서 검사 장치를 이용하여 센서 노드를 검사하는 일 예에 관한 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of inspecting a sensor node using the touch sensor inspecting apparatus illustrated in FIG. 4.
도 8에 도시한 터치 스크린 패널(600)은 도 4에서 전술한 센서 노드를 포함한다. 즉, 센서 노드는 복수의 구동 라인, 복수의 구동 라인과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 감지 라인 및 구동 라인과 감지 라인의 교차점에 형성되는 복수의 노드를 일컫는 개념이다.The touch screen panel 600 illustrated in FIG. 8 includes the sensor node described above with reference to FIG. 4. That is, the sensor node refers to a plurality of driving lines, a plurality of sensing lines arranged in a direction crossing the plurality of driving lines, and a plurality of nodes formed at intersections of the driving lines and the sensing lines.
터치를 인식하기 위해 스캔하는 방식은 Self Capacitance 방식(이하, Self 방식)과, Mutual Capacitance 방식(Mutual 방식)을 포함하며, 스캔 방식에 따라 특정 센서 패드의 불량을 검사하는 방법이 상이할 수 있다.Scanning to recognize a touch includes a Self Capacitance method (hereinafter referred to as a Self method) and a Mutual Capacitance method (Mutual method), and a method of inspecting a defect of a specific sensor pad may be different according to the scanning method.
먼저, 도 8에 도시한 터치 스크린 패널이 Mutual 방식인 경우, 터치 센서 검사 장치(600)는 테스트하려는 특정 센서 노드(C2R3)와 상관 있는 구동 라인과 감지 라인, 즉 C2 라인과 R3 라인 이외에 C1, C3, C4, C5, R1, R2, R4, R5, R6 라인에 모두 접지를 인가한 후 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출하고, 해당 취득 프로세스가 종료되면 C1, C3, C4, C5, R1, R2, R4, R5, R6라인에 모두 특정 크기의 전원 전압(Vcc)을 인가하여 특정 센서 노드(C2R3)의 정전용량 값을 검출할 수 있다. 이후, 터치 센서 검사 장치(600)는 검출된 정전용량 값과 기준 범위를 비교하여, 특정 센서 노드(C2R3)가 불량인지 여부를 검사할 수 있다.First, when the touch screen panel illustrated in FIG. 8 is of a mutual type, the touch sensor inspecting apparatus 600 may include C1, in addition to a driving line and a sensing line, that is, a C2 line and an R3 line, correlated with a specific sensor node C2R3 to be tested. After applying ground to the C3, C4, C5, R1, R2, R4, R5, and R6 lines, detect the capacitance value of the specific sensor node, and when the acquisition process is completed, C1, C3, C4, C5, R1, The capacitance of the specific sensor node C2R3 may be detected by applying a power supply voltage Vcc having a specific magnitude to all of the lines R2, R4, R5, and R6. Thereafter, the touch sensor inspecting apparatus 600 may check whether the specific sensor node C2R3 is defective by comparing the detected capacitance value with the reference range.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서 검사 방법을 도시한 흐름도이다. 도 9에서 설명되는 터치 센서 검사 방법은 도 3에 도시한 터치 센서 검사 장치에 대한 터치 센서 검사 방법이다. 9 is a flowchart illustrating a touch sensor test method according to an exemplary embodiment of the present invention. The touch sensor inspection method described in FIG. 9 is a touch sensor inspection method for the touch sensor inspection apparatus illustrated in FIG. 3.
도 9을 참조하면, 단계 S110에서, 터치 센서 검사 장치(100)는 복수의 센서 패드를 충전 및 플로팅 시킨다.9, in operation S110, the touch sensor inspecting apparatus 100 charges and floats a plurality of sensor pads.
단계 S120에서, 터치 센서 검사 장치(100)는 복수의 센서 패드 중 선택된 특정 센서 패드를 제외한 인접 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가한다.In operation S120, the touch sensor inspecting apparatus 100 applies at least one of a power voltage and a ground having a specific size to an adjacent sensor pad except for a specific sensor pad selected from the plurality of sensor pads.
단계 S130에서, 터치 센서 검사 장치(100)는 인접 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가한 후, 특정 센서 패드의 정전용량 값을 검출한다. 이 때, 정전용량 값은 인접 센서 패드에 전압을 인가하여 검출된 값과 인접 센서 패드에 접지를 인가하여 검출된 값을 차분한 값을 포함할 수 있다. 또한, 정전용량 값은 센서 패드들 간에 형성되는 기생정전용량 값에 따른 차이를 반영한 값을 포함할 수 있다.In operation S130, the touch sensor inspecting apparatus 100 detects the capacitance value of the specific sensor pad after applying at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude to the adjacent sensor pad. In this case, the capacitance value may include a value obtained by applying a voltage to an adjacent sensor pad and a value obtained by subtracting a value detected by applying ground to an adjacent sensor pad. In addition, the capacitance value may include a value reflecting the difference according to the parasitic capacitance value formed between the sensor pads.
단계 S140에서, 터치 센서 검사 장치(100)는 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 특정 센서 패드가 불량인지 여부를 검사한다. 즉, 터치 센서 검사 장치(100)는 정전용량 값이 기준 범위에 포함되는지 여부를 검사할 수 있으며, 기준 범위에 포함되지 않는 경우, 특정 센서 패드를 불량으로 판별할 수 있다.In operation S140, the touch sensor inspecting apparatus 100 compares the detected capacitance value with a predetermined reference range and checks whether a specific sensor pad is defective. That is, the touch sensor inspecting apparatus 100 may inspect whether the capacitance value is included in the reference range, and when not included in the reference range, may determine the specific sensor pad as defective.
이 때, 기준 범위는 인접 센서 패드에 전압을 인가하는지, 접지를 인가하는지에 따라 상이하게 설정될 수 있다.In this case, the reference range may be set differently depending on whether voltage is applied to the adjacent sensor pad or ground.
또한, 기준 범위는, 특정 센서 패드 및 인접 센서 패드의 정전용량 값을 합한 전체 정전용량 값에서 전체 정전용량 값 중 최고치와 최저치를 차감한 값을, 특정 센서 패드 및 상기 인접 센서 패드의 개수에서 2를 차감한 값으로 나눈 값에 미리 설정된 허용 오차 범위를 포함할 수 있다.In addition, the reference range is a value obtained by subtracting the highest value and the lowest value of the total capacitance values from the total capacitance values of the sum of the capacitance values of the specific sensor pads and the adjacent sensor pads. The value obtained by dividing by may include a preset tolerance range.
이러한 단계[(S120) 내지 (S140)]를 반복함으로써 지속적으로 특정 센서 패드의 정전용량 값을 검출하고, 검출된 정전용량 값과 기준 범위를 비교하여 특정 센서 패드의 불량 여부를 검사할 수 있다.By repeating these steps (S120 to S140), the capacitance value of the specific sensor pad may be continuously detected, and the detected capacitance value may be compared with the reference range to check whether the specific sensor pad is defective.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 검사 방법을 도시한 흐름도이다. 도 10에서 설명되는 터치 센서 검사 방법은 도 4에 도시한 터치 센서 검사 장치에 대한 터치 센서 검사 방법이다.10 is a flowchart illustrating a touch sensor test method according to another exemplary embodiment of the present invention. The touch sensor inspection method described in FIG. 10 is a touch sensor inspection method for the touch sensor inspection apparatus illustrated in FIG. 4.
도 10을 참조하면, 단계 S210에서, 센서 노드 중 선택된 특정 센서 노드를 지나는 특정 구동 라인 및 특정 감지 라인을 제외한 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가한다.Referring to FIG. 10, in step S210, at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude is applied to adjacent driving lines and adjacent sensing lines except for a specific driving line and a specific sensing line passing through a selected specific sensor node among the sensor nodes.
단계 S220에서, 터치 센서 검사 장치(200)는 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가한 후, 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출한다.In operation S220, the touch sensor inspection apparatus 200 applies at least one of a power supply voltage and a ground of a specific size to the adjacent driving line and the adjacent sensing line, and then detects a capacitance value of the specific sensor node.
단계 S230에서, 터치 센서 검사 장치(200)는 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 특정 센서 노드가 불량인지 여부를 검사한다.In operation S230, the touch sensor inspecting apparatus 200 compares the detected capacitance value with a predetermined reference range and checks whether a specific sensor node is defective.
이러한 단계[(S210) 내지 (S230)]를 반복함으로써 지속적으로 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출하고, 검출된 정전용량 값과 기준 범위를 비교하여 특정 센서 노드의 불량 여부를 검사할 수 있다.By repeating the above steps (S210 to S230), it is possible to continuously detect the capacitance value of the specific sensor node, and compare the detected capacitance value with the reference range to check whether the specific sensor node is defective.
전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the disclosure is provided by way of illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present disclosure may be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present disclosure. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 개시의 보호 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of protection of the present disclosure is indicated by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention. Should be.

Claims (9)

  1. a) 고립된 형태로 배치된 복수의 센서 패드를 충전시킨 후 플로팅 시키는 단계;a) charging and floating a plurality of sensor pads arranged in an isolated form;
    b) 상기 복수의 센서 패드 중 선택된 특정 센서 패드를 제외한 인접 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 상기 특정 센서 패드의 정전용량 값을 검출하는 단계; 및b) detecting a capacitance value of the specific sensor pad by applying at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude to an adjacent sensor pad except for the selected specific sensor pad among the plurality of sensor pads; And
    c) 상기 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 상기 특정 센서 패드가 불량인지 여부를 검사하는 단계를 포함하는 터치 센서 검사 방법.and c) checking whether the specific sensor pad is defective by comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 c) 단계는, 상기 정전용량 값이 상기 기준 범위에 포함되는지 여부를 검사하되,In step c), it is checked whether the capacitance value is included in the reference range,
    상기 기준 범위에 포함되지 않는 경우, 상기 특정 센서 패드를 불량으로 판별하는 것인 터치 센서 검사 방법.If not included in the reference range, the touch sensor inspection method for determining the particular sensor pad as bad.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 b) 단계에서, 상기 정전용량 값은, 상기 인접 센서 패드에 전압을 인가하여 검출된 값과 상기 인접 센서 패드에 접지를 인가하여 검출된 값을 차분한 값을 포함하는 것인 터치 센서 검사 방법.In the step b), the capacitance value, the touch sensor inspection method comprising a value obtained by applying a voltage applied to the adjacent sensor pad and the value detected by applying a ground to the adjacent sensor pad.
  4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 c) 단계에서, 상기 기준 범위는 상기 인접 센서 패드에 전압을 인가하는지, 접지를 인가하는지에 따라 상이하게 설정되는 것인 터치 센서 검사 방법.In the step c), the reference range is set differently depending on whether to apply a voltage or the ground to the adjacent sensor pad.
  5. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 c) 단계에서, In step c),
    상기 기준 범위는, 상기 특정 센서 패드 및 상기 인접 센서 패드의 정전용량 값을 합한 전체 정전용량 값에서 상기 전체 정전용량 값 중 최고치와 최저치를 차감한 값을, 상기 특정 센서 패드 및 상기 인접 센서 패드의 개수에서 2를 차감한 값으로 나눈 값에 미리 설정된 허용 오차 범위를 포함하는 것인 터치 센서 검사 방법.The reference range is a value obtained by subtracting the highest value and the lowest value of the total capacitance value from the total capacitance value of the sum of the capacitance values of the specific sensor pad and the adjacent sensor pad. And a preset tolerance range in a value obtained by subtracting 2 from the number.
  6. 고립된 형태로 배치된 복수의 센서 패드;A plurality of sensor pads disposed in an isolated form;
    상기 복수의 센서 패드를 충전 및 플로팅 시키는 충전부;A charging unit configured to charge and float the plurality of sensor pads;
    상기 복수의 센서 패드 중 선택된 특정 센서 패드를 제외한 인접 센서 패드에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 상기 특정 센서 패드의 정전용량 값을 검출하는 검출부; 및A detector for detecting a capacitance value of the specific sensor pad by applying at least one of a power supply voltage and ground having a specific magnitude to an adjacent sensor pad except for the selected specific sensor pad among the plurality of sensor pads; And
    상기 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 상기 특정 센서 패드가 불량인지 여부를 검사하는 검사부를 포함하는 터치 센서 검사 장치.And an inspecting unit comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range to inspect whether the specific sensor pad is defective.
  7. 복수의 구동 라인, 상기 복수의 구동 라인과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 감지 라인 및 상기 구동 라인과 감지 라인의 교차점에 형성되는 복수의 센서 노드를 포함하는 터치 센서를 검사하는 방법에 있어서,1. A method of inspecting a touch sensor comprising a plurality of drive lines, a plurality of sense lines arranged in a direction crossing the plurality of drive lines, and a plurality of sensor nodes formed at intersections of the drive lines and the sense lines,
    a) 상기 센서 노드 중 선택된 특정 센서 노드를 지나는 특정 구동 라인 및 특정 감지 라인을 제외한 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 상기 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출하는 단계; 및a) a capacitance value of the specific sensor node by applying at least one of a power voltage and ground having a specific magnitude to an adjacent driving line and an adjacent sensing line except for a specific driving line and a specific sensing line passing through a selected specific sensor node among the sensor nodes; Detecting; And
    b) 상기 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 상기 특정 센서 노드가 불량인지 여부를 검사하는 단계를 포함하는 터치 센서 검사 방법.b) checking whether the specific sensor node is defective by comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range.
  8. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 b) 단계는, 상기 정전용량 값이 상기 기준 범위에 포함되는지 여부를 검사하되,In step b), it is checked whether the capacitance value is included in the reference range,
    상기 기준 범위에 포함되지 않는 경우, 상기 특정 센서 노드를 불량으로 판별하는 것인 터치 센서 검사 방법.If not included in the reference range, the touch sensor inspection method for determining the specific sensor node as bad.
  9. 복수의 구동 라인, 상기 복수의 구동 라인과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 감지 라인 및 상기 구동 라인과 감지 라인의 교차점에 형성되는 복수의 센서 노드;A plurality of driving lines, a plurality of sensing lines arranged in a direction crossing the plurality of driving lines, and a plurality of sensor nodes formed at intersections of the driving lines and the sensing lines;
    상기 센서 노드 중 선택된 특정 센서 노드를 지나는 특정 구동 라인 및 특정 감지 라인을 제외한 인접 구동 라인 및 인접 감지 라인에 특정 크기의 전원 전압 및 접지 중 적어도 하나를 인가하여 상기 특정 센서 노드의 정전용량 값을 검출하는 검출부; 및The capacitance value of the specific sensor node is detected by applying at least one of a power voltage and ground having a specific magnitude to the adjacent driving line and the adjacent sensing line except for the specific driving line and the specific sensing line passing through the selected specific sensor node among the sensor nodes. A detection unit; And
    상기 검출된 정전용량 값과 소정의 기준 범위를 비교하여 상기 특정 센서 노드가 불량인지 여부를 검사하는 검사부를 포함하는 터치 센서 검사 장치.And a test unit to check whether the specific sensor node is defective by comparing the detected capacitance value with a predetermined reference range.
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