一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取方法和装置，该方法包括：获取N片触摸屏的每一个像素点的电容值，其中每一片触摸屏具有M个像素点，M为大于0的整数，N为正整数；计算N片触摸屏上相同的第i个位置的像素点的电容值均值和方差，以获取第i个位置的像素点电容值参考范围，其中i＝1，2，…，M-1，M；判断N片触摸屏上的N*M个像素点的电容值是否在其对应位置的像素点电容值参考范围内；当判定任意1片触摸屏上的任意1个像素点的电容值均在其对应位置的像素点电容值参考范围内，设置第i个位置的像素点电容值参考范围作为对应位置的像素点电容值检测范围。本发明解决了现有技术中电容值检测存在的漏判、过判问题。
【专利说明】一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及触摸屏检测技术，尤其涉及一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获 取方法和装置，以及根据触摸屏的像素点电容值检测范围对触摸屏进行检测的触摸屏检测 方法。
【背景技术】
[0002] 随着数字时代来临，触摸屏已广泛应用于手持电子产品中，越来越多的手机、平板 电脑等产品采用电容式触摸屏作为显示屏幕。电容式触摸屏是利用人体的电流感应进行工 作，当手指接触电容式触摸屏时，通过触摸屏上电流的变化，得出触摸点位置。在电容式触 摸屏的生产制造过程中，需要对所制造的电容式触摸屏进行检测，从而甄选出合格的触摸 屏，其中，合格的触摸屏是指该触摸屏上每个像素（pixel)点的电容值均在正常范围内，因 此检测触摸屏是否合格的过程即是对触摸屏每个像素点进行检测的过程。
【发明内容】
[0003] 现有技术提供的互电容触摸屏的检测方法，首先通过查看电容值三维图随机收集 至少30片合格触摸屏的电容值数据，其次针对每一个像素点计算出该像素点的30片触摸 屏电容平均值，最后根据经验或芯片供应商建议，将整片触摸屏每个像素点的电容上下限 值（limit)设定为某一相同值，通常设定该limit为像素点电容平均值的±20%，由此整片 触摸屏每个像素点电容值检测范围设定完成。根据设定的limit值，对任意一片触摸屏进 行检测，当整片触摸屏任意一个像素点的电容值均在其对应的像素点电容平均值的±20% 波动范围之内，则判定该触摸屏为合格触摸屏，若整片触摸屏的至少一个像素点的电容值 超出其像素点电容平均值的± 20 %波动范围，则判定该触摸屏为不合格触摸屏。
[0004] 可以看出，首先，触摸屏每个像素点实际的电容值波动范围并不完全相同，因此 当对每个pixel以相同的limit进行检测时会产生过判或漏判现象。以M0T04. 3qHD在 上海模组段的Limit为例，该limit被设定为±25%，某片T3R8处检测到的容值波动 为-24. 816%，该像素点视为合格点，然而如图1所示为该触摸屏的实际容值三维图，由图 可知此点应视为坏点（NG)点，由此说明预先设定的Limit为25%会导致漏判；其次，通过 查看电容值三维图确定某触摸屏为合格品或次品时，由于带有较大的主观性，因此并不能 确保每个人的判定结果相同；最后，现有技术中准确的触摸屏容值Limit需要经过复杂的 实验验证才能确定,耗费人力物力较大。
[0005] 有鉴于此，本发明提供一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取方法和装置， 以解决现有技术的问题。
[0006] 第一方面，本发明提供的一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取方法，该方 法包括：
[0007] 步骤一、获取N片所述触摸屏的每一个像素点的电容值，其中，每一片所述触摸屏 具有M个所述像素点，M为大于0的整数，N为正整数；
[0008] 步骤二、计算N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值均值和 方差，以获取第i个位置的像素点电容值参考范围，其中，i = 1，2,…，M-l, M ;
[0009] 步骤三、判断N片所述触摸屏上的N*M个所述像素点的电容值是否在其对应位置 的像素点电容值参考范围内；
[0010] 步骤四、当判定任意1片所述触摸屏上的任意1个所述像素点的电容值均在其对 应位置的所述像素点电容值参考范围内，设置所述第i个位置的像素点电容值参考范围作 为对应位置的像素点电容值检测范围。
[0011] 进一步地，计算N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值均值 和方差，以获取第i个位置的像素点电容值参考范围，具体包括：
[0012] 根据N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值，计算第i个位 置像素点的电容值均值和方差；
[0013] 根据所述第i个位置像素点的电容值均值和方差，按照如下公式计算第i个位置 的像素点电容值参考范围：
[0014] LimitD_i = u _i_cpk*3* 8 _i
[0015] LimitU_i = u _i+cpk*3* 8 _i
[0016] 其中，limitD_i为所述第i个位置的像素点电容值参考范围的下限，limitU_i为 所述第i个位置的像素点电容值参考范围的上限，U」为所述第i个位置像素点的电容值 均值，S」为所述第i个位置像素点的电容值方差，cpk为制程能力参数。
[0017] 进一步地，所述制程能力参数cpk具体为：2彡cpk彡1. 67。
[0018] 进一步地，当步骤三判定N片所述触摸屏上的N*M个所述像素点中至少一个所述 像素点的电容值不在其对应位置的像素点电容值参考范围内时，该方法还包括：
[0019]当判定L片所述触摸屏中的任意1片所述触摸屏上的1个或多个所述像素点的电 容值超出其对应位置的像素点电容值参考范围，从获取的N片所述触摸屏的像素点的电容 值中去除该L片所述触摸屏的像素点的电容值，其中，L为整数且NS L>0 ;
[0020] 返回步骤一，当N>L>0时该步骤一当前获取的电容值为剩余N-L片所述触摸屏的 每一个所述像素点的电容值，当N = L时该步骤一重新获取X片触摸屏的每一个像素点的 电容值并且当前获取的X片所述触摸屏为N片所述触摸屏之外的其他X片所述触摸屏，并 依次执行步骤一至步骤四。
[0021] 进一步地，所述获取N片所述触摸屏的每一个像素点的电容值具体为至少获取30 片所述触摸屏的每一个像素点的电容值。
[0022] 第二方面，本发明提供的一种触摸屏的检测方法，该方法包括：
[0023] 采用第一方面所述的获取方法获取所述触摸屏的像素点电容值检测范围；
[0024] 获取所述触摸屏的每一个像素点的电容值，其中，所述触摸屏具有K个像素点，K 为大于〇的整数；
[0025] 判断所述触摸屏的第j个像素点的电容值是否在其对应位置像素点电容值检测 范围内，其中，j = 1，2，…，K_1，K;
[0026] 当所述触摸屏的每一个像素点的电容值均在其对应位置像素点电容值检测范围 内，判定所述触摸屏为合格触摸屏，或者
[0027] 当所述触摸屏的至少一个像素点的电容值不在其对应位置像素点电容值检测范 围内，判定所述触摸屏为不合格触摸屏。
[0028] 第三方面，本发明提供了一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取装置，该装 置包括：
[0029] 电容值获取模块，用于获取N片所述触摸屏的每一个像素点的电容值，其中，每一 片所述触摸屏具有M个所述像素点，M为大于0的整数，N为正整数；
[0030] 计算模块，用于计算N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值 均值和方差，以获取第i个位置的像素点电容值参考范围，其中，i = 1，2，…，M-l，M ;
[0031] 判断模块，用于判断N片所述触摸屏上的N*M个所述像素点的电容值是否在其对 应位置的像素点电容值参考范围内；
[0032] 设置模块，用于当判定任意1片所述触摸屏上的任意1个所述像素点的电容值均 在其对应位置的所述像素点电容值参考范围内，设置所述第i个位置的像素点电容值参考 范围作为对应位置的像素点电容值检测范围。
[0033] 进一步地，所述计算模块包括：
[0034] 第一计算单元，用于根据N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电 容值，计算第i个位置像素点的电容值均值和方差；
[0035] 第二计算单元，用于根据所述第i个位置像素点的电容值均值和方差，按照如下 公式计算第i个位置的像素点电容值参考范围：
[0036] LimitD_i = U _i_cpk*3* 3 _i
[0037] LimitU_i = u _i+cpk*3* 8 _i
[0038] 其中，limitD_i为所述第i个位置的像素点电容值参考范围的下限，limitU_i为 所述第i个位置的像素点电容值参考范围的上限，U」为所述第i个位置像素点的电容值 均值，S」为所述第i个位置像素点的电容值方差，cpk为制程能力参数。
[0039] 进一步地，所述制程能力参数cpk具体为：2彡cpk彡1. 67。
[0040] 进一步地，当所述判断模块判定N片所述触摸屏上的N*M个所述像素点中至少一 个所述像素点的电容值不在其对应位置的像素点电容值参考范围内时，该装置还包括：
[0041] 去除模块，用于当判定L片所述触摸屏中的任意1片所述触摸屏上的1个或多个 所述像素点的电容值超出其对应位置的像素点电容值参考范围，从获取的N片所述触摸屏 的像素点的电容值中去除该L片所述触摸屏的像素点的电容值，其中，L为整数且N > L>0 ;
[0042] 返回模块，用于返回所述电容值获取模块，当N>L>0时所述电容值获取模块当前 获取的电容值为剩余N-L片所述触摸屏的每一个所述像素点的电容值，当N = L时所述电 容值获取模块重新获取X片触摸屏的每一个像素点的电容值并且当前获取的X片所述触摸 屏为N片所述触摸屏之外的其他X片所述触摸屏，并依次执行计算模块、判断模块和设置模 块。
[0043] 进一步地，所述电容值获取模块具体为至少获取30片所述触摸屏的每一个像素 点的电容值。
[0044] 本发明提供的一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取方法和装置，根据获取 的触摸屏像素点的电容值，计算均值和方差，以得出像素点电容值参考范围，并将像素点电 容值与对应位置的像素点电容值参考范围进行比较，以此获知该像素点是否为合格品，只 有当所获取触摸屏的每一个像素点的电容值均在其对应位置像素点电容值参考范围内，才 将对应位置像素点电容值参考范围设置为对应位置像素点电容值检测范围,通过像素点电 容值检测范围对其他任意触摸屏进行检测。本发明无需通过查看三维图确定触摸屏是否为 合格品，解决了不同人之间判断主观性的问题，其次针对每个像素点单独设定检测范围，解 决了不同像素点电容值波动不一样的问题，最后当工艺参数发生变化时无需经过复杂实验 确定相应电容值波动上下限，只需收集当前触摸屏的电容值数据，采用本发明提供的方法 和/或装置即可计算得出，本发明计算方法简单，不会造成漏判或过判，解决了现有技术像 素点电容值检测上下限存在的漏判、过判问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0045] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。
[0046] 图1为M0T04. 3qHD触摸屏的实际容值三维图；
[0047] 图2为本发明提供的102片合格触摸屏的像素点电容值的分布图；
[0048] 图3为本发明实施例一提供的一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取方法 的流程图；
[0049] 图4为本发明实施例三提供的一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取装置 的示意图。
【具体实施方式】
[0050] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附 图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一 部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0051] 参考图2,为本发明提供的102片合格触摸屏的像素点电容值的分布图，在提出 本发明的技术方案之前，工作人员统计了至少102片合格触摸屏的电容值数据，经验证触 摸屏的每一个像素点电容值均服从正态分布，图2为拟合之后每一个像素点电容值的分布 规律，其中，纵轴代表概率密度，横轴代表像素点电容值，由此可知，合格触摸屏的各像素点 的电容值应分布在以中心值（0.36)为基准的某一范围内，因此基于制程能力参数（CPK， Complex Process Capability index)对每一个像素点设置不完全相同的limit才能不会 对任意触摸屏造成过判、漏判问题。CPK用于表示制程能力，反映了制程合格率的高低，CPK 越大，制程能力才能更强，可生产出质量优异、可靠性高的产品。
[0052] 实施例一
[0053] 参考图3,为本发明实施例一提供的一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取 方法的流程图。本实施例的技术方案适用于基于循环算法获取触摸屏每个像素点的容值检 测范围，以对相同的任意一片触摸屏进行检测的情况。该基于循环算法的像素点容值检测 范围获取方法是利用计算机运算速度快、适合做重复性操作的特点，对一定步骤（或一组 指令）进行重复执行，在每次执行这些步骤（或这组指令）时，都从变量的原值推出它的一 个新值。该方法可以通过触摸屏的像素点电容值检测范围的获取装置来执行，该装置可以 采用软件和/或硬件的方式实现，配置在计算机中执行。
[0054] 如图3所示，该方法包括以下步骤：
[0055] 步骤110、获取N片所述触摸屏的每一个像素点的电容值，其中，每一片所述触摸 屏具有M个所述像素点，M为大于0的整数，N为正整数。
[0056] 如上所述，像素点英文为Pixel,又叫Picture element,像素点具有存储电容，当 像素点输出数据时，首先会需要将数据先写入像素点的存储电容中，等到写入周期结束，亦 即数据以电荷形式对存储电容充电后，像素点开始呈现图像数据，从计算机技术的角度来 解释，像素是指显示屏的画面上表示出来的最小单位。每一个触摸屏具有多个像素点，获取 触摸屏的电容值即是获取触摸屏上每一个像素点的存储电容中的电容值，在此，设定触摸 屏具有以阵列形式排列的M个像素点。
[0057] 优选地，所述获取N片所述触摸屏的每一个像素点的电容值具体为至少获取30片 所述触摸屏的每一个像素点的电容值。
[0058] 如上所述，N片触摸屏中任意一片触摸屏的像素点总数为M，且触摸屏上相同位置 均各自具有一个像素点。当设定N至少为30时，随机收集至少30片触摸屏的每一个像素 点的电容值，相应的，即获取了 30*M个像素点的电容值，在此，不需要考虑各像素点的电容 值是否异常，也不需要考虑触摸屏是否为合格品，而故障、短路或未烧录等质量不合格品触 摸屏或非同类触摸屏则不应作为目标触摸屏。
[0059] 本步骤110仅需随机获取至少N片正常触摸屏的电容值数据，与现有技术相比，不 需要通过查看容值三维图确定像素点电容值分布合格与否，由此确保了不会根据个人主观 性出现不同的判定检测结果，使后续获取的像素点电容值检测范围准确。
[0060] 步骤120、计算N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值均值和 方差，以获取第i个位置的像素点电容值参考范围，其中，i = 1，2,…，M-l, M。
[0061] 如上所述，均值（平均数）是表示一组数据集中趋势的量数，为一组数据的和除以 这组数据的个数所得的商，在统计工作中，均值描述了数据资料集中趋势和离散程度，也描 述了数据集中位置的一个统计量。方差是各个数据分别与其均值之差的平方的和的平均 数，用来度量随机变量和其数学期望（均值）之间的偏离程度，在统计工作中，方差描述了 数据偏离中心的程度，衡量了数据的波动大小，方差越大，说明数据波动越大，越不稳定。
[0062] 在此，计算N片触摸屏上相同位置的像素点电容值的均值和方差，则可相应了解 触摸屏相同位置的像素点的电容值波动大小和稳定性。本步骤中需要依次获取触摸屏上每 一个相同位置的像素点的均值和方法，在此，每一个相同位置对应的像素点个数为N，相应 可获取N个电容值数据。
[0063] 对于步骤120,在此优选的一个实施方式具体包括：
[0064] 步骤121、根据N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值，计算 第i个位置像素点的电容值均值和方差。
[0065] 已知在步骤110中，获取了 N片触摸屏的每一个像素点的电容值，本步骤中需要针 对N片触摸屏上相同的第i个位置的像素点电容值计算对应的均值和方差，在此，以N片触 摸屏上相同的第1个位置为例，从获取的N*M个像素点电容值数据中提取出N片触摸屏的 相同的第1个位置的像素点电容值，由此可提取出N个像素点电容值。
[0066] 在此将提取出的N片触摸屏上相同的第1个位置的像素点电容值依次标记为Xl、 义2、13、"*、11^2、11^ 1、11^第1个位置的像素点电容值均值标记为11_1,方差标记为5_1，贝1] N片触摸屏上相同的第1个位置的像素点电容值均值和方差根据以下公式（1)和（2)计算 得出：
【权利要求】
1. 一种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取方法，其特征在于，包括： 步骤一、获取N片所述触摸屏的每一个像素点的电容值，其中，每一片所述触摸屏具有 M个所述像素点，M为大于0的整数，N为正整数； 步骤二、计算N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值均值和方差， 以获取第i个位置的像素点电容值参考范围，其中，i = 1，2，…，M-1，M; 步骤三、判断N片所述触摸屏上的N*M个所述像素点的电容值是否在其对应位置的像 素点电容值参考范围内； 步骤四、当判定任意1片所述触摸屏上的任意1个所述像素点的电容值均在其对应位 置的所述像素点电容值参考范围内，设置所述第i个位置的像素点电容值参考范围作为对 应位置的像素点电容值检测范围。
2. 根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，计算N片所述触摸屏上相同的第i个 位置的所述像素点的电容值均值和方差，以获取第i个位置的像素点电容值参考范围，具 体包括： 根据N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值，计算第i个位置像 素点的电容值均值和方差； 根据所述第i个位置像素点的电容值均值和方差，按照如下公式计算第i个位置的像 素点电容值参考范围： LimitD_i = u _i-cpk>!<3>!< 8 _i LimitU-i = u_i+cpk*3*5_i 其中，limitD_i为所述第i个位置的像素点电容值参考范围的下限，limitU_i为所述 第i个位置的像素点电容值参考范围的上限，u」为所述第i个位置像素点的电容值均值， S」为所述第i个位置像素点的电容值方差，cpk为制程能力参数。
3. 根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述制程能力参数cpk具体为： 2 彡 cpk 彡 1. 67。
4. 根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，当步骤三判定N片所述触摸屏上的 N*M个所述像素点中至少一个所述像素点的电容值不在其对应位置的像素点电容值参考范 围内时，该方法还包括： 当判定L片所述触摸屏中的任意1片所述触摸屏上的1个或多个所述像素点的电容值 超出其对应位置的像素点电容值参考范围，从获取的N片所述触摸屏的像素点的电容值中 去除该L片所述触摸屏的像素点的电容值，其中，L为整数且N > L>0 ; 返回步骤一，当N>L>0时该步骤一当前获取的电容值为剩余N-L片所述触摸屏的每一 个所述像素点的电容值，当N = L时该步骤一重新获取X片触摸屏的每一个像素点的电容 值并且当前获取的X片所述触摸屏为N片所述触摸屏之外的其他X片所述触摸屏，并依次 执行步骤一至步骤四。
5. 根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述获取N片所述触摸屏的每一个像 素点的电容值具体为至少获取30片所述触摸屏的每一个像素点的电容值。
6. -种触摸屏的检测方法，其特征在于，包括： 采用权利要求1-5任一项所述的获取方法获取所述触摸屏的像素点电容值检测范围； 获取所述触摸屏的每一个像素点的电容值，其中，所述触摸屏具有K个像素点，K为大 于0的整数； 判断所述触摸屏的第j个像素点的电容值是否在其对应位置像素点电容值检测范围 内，其中，j = 1，2，…，K-1，K; 当所述触摸屏的每一个像素点的电容值均在其对应位置像素点电容值检测范围内，判 定所述触摸屏为合格触摸屏，或者 当所述触摸屏的至少一个像素点的电容值不在其对应位置像素点电容值检测范围内， 判定所述触摸屏为不合格触摸屏。
7. -种触摸屏的像素点电容值检测范围的获取装置，其特征在于，包括： 电容值获取模块，用于获取N片所述触摸屏的每一个像素点的电容值，其中，每一片所 述触摸屏具有M个所述像素点，M为大于0的整数，N为正整数； 计算模块，用于计算N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值均值 和方差，以获取第i个位置的像素点电容值参考范围，其中，i = 1，2,…，M-l, M ; 判断模块，用于判断N片所述触摸屏上的N*M个所述像素点的电容值是否在其对应位 置的像素点电容值参考范围内； 设置模块，用于当判定任意1片所述触摸屏上的任意1个所述像素点的电容值均在其 对应位置的所述像素点电容值参考范围内，设置所述第i个位置的像素点电容值参考范围 作为对应位置的像素点电容值检测范围。
8. 根据权利要求7所述的获取装置，其特征在于，所述计算模块包括： 第一计算单元，用于根据N片所述触摸屏上相同的第i个位置的所述像素点的电容值， 计算第i个位置像素点的电容值均值和方差； 第二计算单元，用于根据所述第i个位置像素点的电容值均值和方差，按照如下公式 计算第i个位置的像素点电容值参考范围： LimitD」=u _i-cpk*3* 8 _i LimitU」=u _i+cpk*3* 8 _i 其中，limitD_i为所述第i个位置的像素点电容值参考范围的下限，limitU_i为所述 第i个位置的像素点电容值参考范围的上限，U」为所述第i个位置像素点的电容值均值， S」为所述第i个位置像素点的电容值方差，cpk为制程能力参数。
9. 根据权利要求8所述的获取装置，其特征在于，所述制程能力参数cpk具体为： 2 彡 cpk 彡 1. 67。
10. 根据权利要求7所述的获取装置，其特征在于，当所述判断模块判定N片所述触摸 屏上的N*M个所述像素点中至少一个所述像素点的电容值不在其对应位置的像素点电容 值参考范围内时，该装置还包括： 去除模块，用于当判定L片所述触摸屏中的任意1片所述触摸屏上的1个或多个所述 像素点的电容值超出其对应位置的像素点电容值参考范围，从获取的N片所述触摸屏的像 素点的电容值中去除该L片所述触摸屏的像素点的电容值，其中，L为整数且L>0 ; 返回模块，用于返回所述电容值获取模块，当N>L>0时所述电容值获取模块当前获取 的电容值为剩余N-L片所述触摸屏的每一个所述像素点的电容值，当N = L时所述电容值 获取模块重新获取X片触摸屏的每一个像素点的电容值并且当前获取的X片所述触摸屏为 N片所述触摸屏之外的其他X片所述触摸屏，并依次执行计算模块、判断模块和设置模块。
11.根据权利要求7所述的获取装置，其特征在于，所述电容值获取模块具体为至少获 取30片所述触摸屏的每一个像素点的电容值。
【文档编号】G06F3/044GK104391616SQ201410707089
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】王佳仁, 杨圣洁, 李晓宇 申请人:上海天马微电子有限公司, 天马微电子股份有限公司