一种成盒对位方法
【专利摘要】本发明公开了一种成盒对位方法，采用对盒前检测和对盒后检测得到的偏移量，对对位精度提供综合补偿调整，方法快速便捷，能有效提高产线的稼动率及产品对位精度，提高了产品的显示效果，避免了以前对位调试导致的材料资源浪费。本发明通过整体的工序反馈控制，有效的避免了因为工艺的波动引起的对位不良。
【专利说明】一种成盒对位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示【技术领域】，尤其涉及一种成盒对位方法。
【背景技术】
[0002]TFT-1XD (薄膜晶体管液晶显示装置)具有体积小、功耗低、无辐射、制造成本相对较低的优点，成为了当前主流的显示设备。
[0003]TFT-1XD是由阵列基板和彩膜基板对盒而形成的。现有技术的TFT-1XD的制备工艺中，由于阵列基板和彩膜基板对盒工序中无法避免会存在对位偏差，因此在一定程度上影响TFT-LCD的产品质量。当对位偏移过大时，彩色树脂会发生错位，此时例如当红色像素被点亮时，相应绿色像素边缘也会被点亮，而BM (黑矩阵)等无法形成遮挡，从而会发生串色现象。在液晶面板的液晶滴注工艺中，对对位精度的敏感度极高，对位精度的多少直接引起串色不良与漏光不良，对产品显示效果有很大的影响。串色不良，是一种严重的漏光现象，是因为对位偏差，导致液晶无法正确的传导显示的图像，例如当控制信号指示红色时，由于串色不良会显示绿色。
[0004]现有技术中减少对位偏差的办法一般是投入大量实验基板进行对位精度的测定，然后在真空对盒机上设定测定的结果，这样浪费很多人力与物力，而且不能动态实时的调节对位精度，因而对位精度不高。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本发明要解决的技术问题是:提供一种成盒对位方法，动态实时的调节对位精度，从而提闻对位精度。
[0007](二)技术方案
[0008]为解决上述问题，本发明提出了一种成盒对位方法，包括:
[0009]分别对第一基板和第二基板进行标记检测；
[0010]根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量；
[0011]使用第一位置偏移量和对位补偿量调整第一基板和/或第二基板的位置；
[0012]其中所述对位补偿量由以下方式得到:
[0013]对盒前分别对第一基板和第二基板进行标记检测，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第二位置偏移量；
[0014]对盒后对未经历竖起的液晶面板进行对位检测，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第三位置偏移量；
[0015]对经历竖起后的液晶面板进行对位检测，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第四位置偏移量；
[0016]根据本次对盒前得到的第二位置偏移量和上次对盒后得到的第三位置偏移量和第四位置偏移量得到用于本次对位的对位补偿量。[0017]优选地，该方法还包括:
[0018]对经历竖起后的液晶面板进行串色检测，若串色检测的结果符合规格要求，则对位补偿量仅为第二位置偏移量。
[0019]优选地，所述串色检测为利用红外线进行检测。
[0020]优选地，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量的方式为:
[0021 ] 分别扫描第一基板或第二基板，根据存储的基准标记与对应的实际标记之间的位置偏差，求得第一基板偏移量和第二基板偏移量，从而得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量。
[0022]优选地，该方法还包括:
[0023]通过对第一基板或第二基板的区域图像进行二值化处理来识别标记，并将该标记的重心记为该标记的位置。
[0024]优选地，该方法还包括:
[0025]将识别为组成该标记的所有像素的平均坐标作为该标记的重心。
[0026]优选地，该方法还包括:
[0027]所述第一基板或第二基板包括两个以上的对应标记，第一基板相对第二基板的第一位置偏移量既包括旋转角度偏移量，也包括坐标偏移量。
[0028]优选地，所述对位补偿量，为第四位置偏移量与第三位置偏移量之差加上第二位
置偏移量。
[0029](三)有益效果
[0030]本发明采用对盒前检测和对盒后检测，对对位精度提供综合补偿调整，方法快速便捷，能有效提高产线的稼动率及产品对位精度，提高了产品的显示效果，节约了对位调试引起的材料资源浪费。本发明建立了对位精度的整体控制机制，有效的反馈控制每一处引起对位异常的工序，使工序的中的偏差得到负负得正的补偿效果，例如检测到CF彩膜基板整体向左偏差3um，就可以让TFT基板也向左偏差3um，或让TFT基板在对位过程中对偏3um。这样通过整体的工序反馈控制，有效的避免了因为工艺的波动引起的对位不良。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明的基本原理图；
[0032]图2为真空对盒机的结构示意图；
[0033]图3为根据本发明实施例的成盒对位方法的流程图；
[0034]图4为红外串色检测机的结构示意图；
[0035]图5为根据本发明实施例的检测上基板标记的示意图；
[0036]图6为根据本发明实施例的检测下基板标记的示意图；
[0037]图7为根据本发明实施例的上基板标记与Table中心的位置示意图；
[0038]图8根据本发明实施例的下基板标记与Table中心的位置示意图；
[0039]图9为根据本发明实施例的上基板与下基板对应标记的不意图。
【具体实施方式】[0040]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如下。
[0041]目前，在显示【技术领域】中，对于传统的具有双层基板的平板类显示基板通常是通过精确对盒工艺制造的，例如TFT-1XD液晶显示基板或与TFT-1XD液晶显示基板配合使用以实现3D效果的液晶盒，都需要对两部分基板的对位精度进行严格控制。目前产线内具有TotalPitch(基板偏差检查)，即在投入前进行基板偏差的检测。同时，完成真空对盒后的显示基板一般也进行对位精度的检测，以便能及时反馈上下两基板的对位标记位置精度，减少因工艺精度低产生的品质问题。但是所有的检测只是基于对设计基准的判断。由于对盒工艺是多重工序共同进行的，每一处的偏差如果处理不好，都会累积在一起，影响最终的对位精度。另外在真空对盒机内，对位完成后经过搬送设备，搬送设备有旋转机构和翻转机构，这两种机构，都是在封框胶未固化之前对基板进行操作，因此都会引起已经进行精确对位的基板发生对位偏移，因此需要对这部份偏移量进行补偿。
[0042]本发明的基本原理如图1所示，通过TP (Total Pitch)检测首先检测出TP偏差的变化，利用TP偏差的变化来决定对合的对位精度需要补偿多少，然后利用串色检测与对位检测、对位自检的结果共同反馈微调对位补偿量的大小。这样正反两方面的反馈可以确保对位精度对合的准确程度，并会根据每一张基板不同的情况来动态的微调对位精度。
[0043]首先介绍一下本发明的成盒对位方法需要用到的真空对盒机，如图2所示，真空对盒机的主体为对位机台，用于放置基板，包括移动基板的器件(未示出)。对位机台的上方有CCD (电荷耦合元件)镜头，根据选择的CCD镜头所覆盖的面积的大小，可以采用一次性就可以拍摄出基板的整个检测画面的CCD镜头，或者采用扫描式的CCD镜头，一般，会在正对基板四个角的位置设置四个CXD镜头。CXD镜头拍摄基板的图像，并连接到图像采集单元和图像处理单元，图像处理单元例如为计算机，用于对CCD镜头拍摄的图像进行识别处理，根据预先存储的标记图像识别采集的图像上的标记，从而得到标记在图像上的位置，PLC (可编程逻辑控制器)将标记的位置与基准位置进行比较，得到基板需要移动的量并发送给运动控制器，运动控制器根据这个量控制步进电机，步进电机带动移动基板的器件，从而将基板调整到合适的位置。对位机台在基板之下还设置有对位LED光源，以便于CCD镜头拍摄图像。
[0044]本发明的成盒对位方法的一个实施例如图3所示，该方法包括如下步骤:
[0045]S1:分别对第一基板和第二基板进行预定标记的检测；
[0046]S2:根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量；
[0047]S3:使用第一位置偏移量和对位补偿量调整第一基板和/或第二基板的位置；
[0048]在一般情况下，只调节第一基板和第二基板的位置中的一个。一般而言，第一基板和第二基板中一个为彩膜基板，一个为阵列基板。
[0049]其中所述对位补偿量由以下方式得到:
[0050]对盒前分别对第一基板和第二基板进行标记检测，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第二位置偏移量；
[0051]对盒后对未经历竖起的液晶面板进行对位检测，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第三位置偏移量；
[0052]对经历竖起后的液晶面板进行对位检测，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第四位置偏移量；[0053]根据本次对盒前得到的第二位置偏移量和上次对盒后得到的第三位置偏移量和第四位置偏移量得到用于本次对位的对位补偿量。
[0054]在本实施例中，需要分别在第一基板和第二基板的预定位置上预先形成预定形状和大小的标记，标记的预定位置、形状和大小作为识别、比对的基准存储起来。两块基板上的标记位置对应但形状和大小优选应当有所区别，以免在检测时形成干扰。
[0055]对盒前分别对第一基板和第二基板进行标记检测可称为TP (Total Pitch)检测，即基板偏差检测，检测标记在基板上的位置与预定位置的位置偏差，这种位置偏差是由于形成标记的工序带来的，当位置偏差过大时，需要调整该工序以使标记的位置在规定范围之内。显然，第一基板和第二基板的该种位置偏差相抵之后的部分就成为了第二位置偏移量。
[0056]对盒后对未经历竖起的液晶面板进行对位检测一般在真空对盒机内完成，可以直接检测出第一基板和第二基板对应标记之间的位置偏差，即为第一基板相对第二基板的第三位置偏移量，这种位置偏差是由于对位不准或有意的偏差造成的。
[0057]对经历竖起后的液晶面板进行对位检测一般在成盒并经历翻转后进行，这是因为已经对盒的第一基板和第二基板在竖起时会有一定的偏移，检测得到第一基板相对第二基板的第四位置偏移量。竖起时造成的偏移是因为在真空对盒机内，对位完成后要经过搬送设备搬送，搬送设备有旋转机构和翻转机构，这两种机构，都是在封框胶未固化之前对基板进行操作，因此都会引起已经进行精确对位的基板发生对位偏移。
[0058]对位补偿量，为第四位置偏移量与第三位置偏移量之差加上第二位置偏移量。第四位置偏移量与第三位置偏移量之差反映的就是已经对盒的第一基板和第二基板竖起时的偏移。
[0059]本方法还包括对经历竖起后的液晶面板进行串色检测，若串色检测的结果符合规格要求，则不使用第三和第四位置偏移量，即对位补偿量为本次对盒前得到的第二位置偏移量。这是因为对位的最终目的是为了防止异常串色现象，既然已经符合要求，就说明已经对对位时和搬运时导致的误差进行了较好的补偿，因此可以无需再使用第三和第四位置偏移量进行反馈补偿。
[0060]现有的串色检测技术是利用CCD图像传感器对检测过程中的显示基板进行定位图像采集；同时将图像信息通过系统控制单元传送至图像显示单元进行显像，生产人员能够通过观察图片，及时获知检测光源的具体照射区域，通过观察平板受取机台上的显色图案、显色位置，与在精准照射情况下应有的显色图案和显色位置相比较，得到具体的对位偏差，从而有针对性地对组成显示基板的两部分进行精确的对位纠偏，并及时反馈给相应的生产设备，以提升产品的优良率及显示品质。
[0061]本发明还提出了利用红外线进行串色检测的方法，通过分析重合部分与漏光部分的红外温差，可以准确的判断出串色发生位置。
[0062]一种实现该方法的红外串色检测机的结构如图4所示，红外串色检测机安装在基台上(图中未示出)，基台上具体设置有水平导轨11、垂直导轨12和红外摄像管13，其中红外摄像管13安装在垂直导轨12上，也沿着垂直导轨12在垂直方向运动，具体的，红外摄像管13套接在垂直导轨12上，且垂直导轨12的两端在水平导轨11上进行水平方向的滑动，从而实现红外摄像管13对基板的全方位扫描。优选地，红外串色检测机还包括电缸14和位置传感器15，其中电缸14为垂直导轨12和水平导轨11的移动提供动力，位置传感器15对垂直导轨12在水平导轨11上运动的位置进行检测。当垂直导轨12沿着水平导轨11运动到彩膜基板16的边缘之外时，位置传感器15感应到之后会给出提示。
[0063]下面着重介绍检测第一位置偏移量的方法。
[0064]识别标记是通过对第一基板或第二基板的区域图像进行二值化处理来实现的。首先对摄像头截取的基板区域图像进行二值化处理，得到二值化图像，二值化图像就是图像上的像素点的灰度值只为O或255，处理时首先设置一个灰度阀值，当截取的标记图像中的像素点的灰度值大于或等于灰度阀值时，这些像素点被判定为标记像素点，其灰度值用255表示；当截取的标记图像中的像素点的灰度值小于灰度阀值时，这些像素点被判定为标记以外的像素点，灰度值用O表示，这样就可以得到组成一个轮廓的所有像素，与存储的基准标记的形状和大小进行比对，就可以判定该轮廓是否为标记。
[0065]存储的基准标记可以这样获得:拍摄含有标记的基板图像，通过灰度阈值提取基准标记的形状和大小，以便于作为比较基准。如使用大小作为比较标准，那么拍摄参数应当与在对盒机内对位时的拍摄参数一致。
[0066]标记的位置可定位标记的重心所在位置，一般可将组成一个标记的所有像素的平均坐标作为该标记的重心。
[0067]一般，分别扫描第一基板或第二基板，根据存储的基准标记与对应的实际标记之间的位置偏差，求得第一基板偏移量和第二基板偏移量，从而得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量。
[0068]优选的，第一基板或第二基板包括两个以上的对应标记，第一基板相对第二基板的第一位置偏移量既包括旋转角度，也包括坐标偏移量。
[0069]下面举例介绍一种求第一位置偏移量的方法:
[0070]初期位置时上基板标记未能识别出的情况下，对盒机上的摄像头(Camera)会自动移动寻找标记。
[0071]这时，如图5所示，上基板标记识别出的坐标与初期位置的差以:
[0072](cxl, cyl) (I)
[0073]来表示。并且画像处理识别出的上基板标记坐标与视野中心的差以:
[0074](UgxI, Ugyl) (2)
[0075]来表示。
[0076]Camera的初期位置以
[0077](csxl, csyl) (3)
[0078]来表示的话，识别出的上基板标记的坐标即为:
[0079](csxl+cxl+Ugxl, csyl+cyl-Ugyl) (4)
[0080]以上为第一摄像头Cameral相关坐标，同样的,Camera2?4相关的上基板标记坐标分别为:
[0081](csx2+cx2+Ugx2, csy2+cy2-Ugy2) (5)
[0082](csx3+cx3+Ugx3, csy3+cy3-Ugy3) (6)
[0083](csx4+cx4+Ugx4, csy4+cy4-Ugy4) (7)
[0084]来表示。[0085]初期位置时下基板标记未检知出的情况下，安置下基板的平台(Table)移动并找寻下标记。
[0086]此时，如图6所示，下基板标记识别出的坐标与初期位置的差以
[0087](txl, tyl) (8)
[0088]来表示。另外，画像处理识别出的下基板标记坐标与视野中心的实际差值以
[0089](LgxI, Lgyl) (9)
[0090]来表示。
[0091 ]前面识别出的上基板标记,所对应的Camra位置为
[0092](csxl+cxl, csyl+cyl)
[0093]根据这个坐标，下基板标记的坐标为
[0094](csxl+cxl-txl+Lgxl, csyl+cyl-tyl-Lgyl) (10)
[0095] 上述为Cameral的相关坐标，以此类推Camera2~4相关的下基板标记坐标为
[0096](csx2+cx2-tx2+Lgx2, csy2+cy2-ty2-Lgy2) (11)
[0097](csx3+cx3-tx3+Lgx3, csy3+cy3-ty3-Lgy3) (12)
[0098](csx4+cx4-tx4+Lgx4, csy4+cy4-ty4-Lgy4) (13)
[0099]来表示。
[0100](4)~(7)的上基板标记坐标分别表示为
[0101](UmxI, Umyl) (14)
[0102](Umx2, Umy2) (15)
[0103](Umx3, Umy3) (16)
[0104](Umx4, Umy4) (17)
[0105](10)~(13)的下基板标记坐标分别表示为
[0106](LmxI, Lmyl) (18)
[0107](Lmx2, Lmy2) (19)
[0108](Lmx3, Lmy3) (20)
[0109](Lmx4, Lmy4) (21)
[0110]如此,Table (机台)中心到各个标记的位置关系如图7、8所示,其中图7表示上基板的标记，图8表示下基板的标记。
[0111]三角形I，2，3的重心为
[0112]
【权利要求】
1.一种成盒对位方法，其特征在于，包括: 分别对第一基板和第二基板进行标记检测； 根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量； 使用第一位置偏移量和对位补偿量调整第一基板和/或第二基板的位置； 其中所述对位补偿量由以下方式得到: 对盒前分别对第一基板和第二基板进行标记检测，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第二位置偏移量； 对盒后对未经历竖起的液晶面板进行对位检测，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第三位置偏移量； 对经历竖起后的液晶面板进行对位检测，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第四位置偏移量； 根据本次对盒前得到的第二位置偏移量和上次对盒后得到的第三位置偏移量和第四位置偏移量得到用于本次对位的对位补偿量。
2.权利要求1所述的成盒对位方法，其特征在于，该方法还包括: 对经历竖起后的液晶面板进行串色检测，若串色检测的结果符合规格要求，则对位补偿量仅为第二位置偏移量。
3.权利要求2所述的成盒对位方法，其特征在于，所述串色检测为利用红外线进行检测。
4.权利要求1所述的成盒对位方法，其特征在于，根据对应标记的位置偏差得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量的方式为: 分别扫描第一基板或第二基板，根据存储的基准标记与对应的实际标记之间的位置偏差，求得第一基板偏移量和第二基板偏移量，从而得到第一基板相对第二基板的第一位置偏移量。
5.权利要求1所述的成盒对位方法，其特征在于，该方法还包括: 通过对第一基板或第二基板的区域图像进行二值化处理来识别标记，并将该标记的重心记为该标记的位置。
6.权利要求5所述的成盒对位方法，其特征在于，该方法还包括: 将识别为组成该标记的所有像素的平均坐标作为该标记的重心。
7.权利要求1-6其中任一项所述的成盒对位方法，其特征在于，该方法还包括: 所述第一基板或第二基板包括两个以上的对应标记，第一基板相对第二基板的第一位置偏移量既包括旋转角度偏移量，也包括坐标偏移量。
8.权利要求1-6其中任一项所述的成盒对位方法，其特征在于，所述对位补偿量，为第四位置偏移量与第三位置偏移量之差加上第二位置偏移量。
【文档编号】G02F1/1333GK103676284SQ201310750060
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】井杨坤 申请人:合肥京东方光电科技有限公司, 京东方科技集团股份有限公司