一种绑定对位装置的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种绑定对位装置。

背景技术：

制备完成的显示面板需要通过OLB(全称为Outer Lead Bond，即外部引线粘接)工艺与IC芯片连接在一起。目前，在显示装置制造技术领域，模组组装过程中出现最多不良的就是OLB工段，而OLB工段最主要的工作就是对显示面板与IC芯片等进行绑定，因此绑定对位的准确度直接影响到显示模组产出的良率。

现有的OLB工段绑定作业利用的是视觉技术，以将显示面板与IC芯片进行绑定为例，其作业流程主要为：如图1所示，绑定压头在机械手(图1中未示意出)的带动下首先移动至承载有IC芯片的托盘上方，吸取一个或若干个IC芯片，再移动至工业CCD相机组件(全称为Charge Coupled Device，即电荷耦合元件)上方，通过CCD相机组件采集IC芯片上的Mark(对位标记)图像，以IC芯片上的Mark作为对位基准。之后如图2所示，显示面板下方的CCD相机组件采集面板上的Mark(对位标记)图像，根据与CCD相机组件连接的处理器获取显示面板上的Mark与待绑定的IC芯片上的Mark之间的相对位置信息，通过计算机软件计算出显示面板所需的运动路径后，显示面板在导轨的带动下水平移动至待绑定的IC芯片下方，与绑定压头上的IC对位标记完成对位，对位完成后绑定压头带动IC芯片下压进行绑定操作。

上述绑定对位装置的优点是控制系统较为简单，能够满足精度较低的COF(全称为Chip On Flex，或Chip On Film，即IC芯片被安装在柔性印刷电路板上)产品和COG(全称为Chip On Glass，即IC芯片直接绑定到显示面板上)产品的绑定。然而随着显示技术的不断发展，上述绑定方式的弊端也逐渐体现出来，现有的绑定对位作业方式主要存在以下几方面的不足：

其一，CCD相机组件采集显示面板上的对位标记后，显示面板需要沿导轨水平移动至指定位置与IC芯片完成对位。随着绑定对位装置使用次数的增多，导轨移动精度会发生偏移，从而影响显示面板与IC芯片的对位精度，使得OLB工段出现大量的绑定类不良(bonding miss)，影响组装后的显示模组的产品良率。

其二、在新产品研发阶段，研发人员需要针对不同显示模组不断调整绑定对位设置中显示面板的具体运动路径，由于显示面板需要通过导轨移动至指定位置进行对位绑定，移动的过程会影响OLB工段切机速度，绑定效率较低。

技术实现要素：

鉴于此，为解决现有技术的问题，本实用新型的实施例提供一种绑定对位装置，可提高芯片与显示面板的对位精度，减少绑定不良；加快OLB工段切换设备的速度，提高绑定效率。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种绑定对位装置，所述绑定对位装置包括，图像采集组件，可移动至芯片与显示面板的绑定区域之间；所述图像采集组件包括采集所述芯片图像的第一成像部件与采集所述显示面板图像的第二成像部件；所述第一成像部件的主光轴与所述第二成像部件的主光轴重合，且均垂直于所述显示面板；处理单元，用于根据所述第一成像部件采集的包括有所述芯片上的第一对位标识的第一图像与所述第二成像部件采集的包括有所述显示面板的绑定区域上的第二对位标识的第二图像获取所述第一对位标识与所述第二对位标识的相对位置信息；控制单元，用于根据所述相对位置信息控制所述芯片或所述显示面板移动，以使所述第一对位标识与所述第二对位标识对位。

可选的，所述处理单元包括，第一处理模块，用于根据实时采集的包括有所述芯片上的第一对位标识的第一图像与包括有所述显示面板的绑定区域上的第二对位标识的第二图像获取所述第一对位标识与所述第二对位标识的实时相对位置信息；第二处理模块，用于根据所述实时相对位置信息获取所述芯片或所述显示面板的预设移动轨迹；所述控制单元具体用于，控制所述芯片或所述显示面板按照所述预设移动轨迹进行移动。

可选的，所述第一成像部件包括，第一全反射棱镜、第一相机和套设在所述第一相机上的第一光学镜头；所述第一全反射棱镜相互垂直的两个侧面分别朝向所述芯片与所述第一光学镜头。

优选的，所述第二成像部件包括，第二全反射棱镜、第二相机和套设在所述第二相机上的第二光学镜头；所述第二全反射棱镜相互垂直的两个侧面分别朝向所述显示面板与所述第二光学镜头。

进一步优选的，所述第一成像部件包括第一全反射棱镜，所述第二成像部件包括第二全反射棱镜；所述第一全反射棱镜的斜面与所述第二全反射棱镜的斜面相互垂直。

可选的，所述绑定对位装置还包括，导轨组件，包括相互垂直且交叉设置的第一导轨与第二导轨；所述显示面板位于所述第一导轨与所述第二导轨交叉限定出的区域内；可沿所述第一导轨和所述第二导轨移动的竖直滑块；滑动连接在所述竖直滑块上的支撑部件，所述支撑部件与所述图像采集组件固定连接；所述支撑部件用于带动所述图像采集组件沿垂直于所述显示面板的方向往复移动。

可选的，所述绑定对位装置还包括，垂直于所述显示面板所在平面的第三导轨；所述芯片可沿所述第三导轨移动，以使所述芯片与所述显示面板进行绑定。

可选的，所述绑定对位装置还包括，固定所述显示面板的承载部件；设置在所述承载部件下方的第四导轨；所述承载部件可沿所述第四导轨移动，以使所述第一对位标识与所述第二对位标识对位。

可选的，所述绑定对位装置还包括，固定所述芯片的夹取部件；所述夹取部件上设置有压力传感器和/或温度传感器。

优选的，所述控制单元还用于控制所述芯片绑定时的压力和/或温度。

基于此，通过本实用新型实施例提供的上述绑定对位装置，首先将芯片移动至显示面板的绑定区域的上方，避免了现有技术中芯片或显示面板是经过较长距离的导轨运动后才实现对位的，减少了芯片或显示面板由于要经过较长距离的导轨运动而产生的移动偏差。在此之后，通过设置在芯片与显示面板的绑定区域之间的图像采集组件来采集芯片上的包含有第一对位标识的第一图像和显示面板上的包含有第二对位标识的第二图像，处理单元再通过第一图像和第二图像获取第一对位标识与第二对位标识的相对位置信息，以第一图像或第二图像为参考，控制单元控制芯片或显示面板移动至相应的位置，从而完成了芯片上的第一对位标识与显示面板上的第二对位标识的对位。由于在采集图像之前，芯片预先放置在显示面板的绑定区域的上方，之后再采集图像进行对位后，芯片或显示面板仅需在水平方向上进行较短距离的移动即可实现精确对位，从而减少了由于显示面板或芯片在水平方向上移动距离较长而导致的对位不精准，降低了由于对位不精准而造成的绑定不良。通过本实用新型实施例提供的上述的双成像部件搭配相应的控制系统，可以快速实现OLB工段针对不同尺寸型号的显示面板和/或芯片的设备切换速度，减少了现有技术中切换待绑定产品时存在的切机时间长的问题，提高了绑定效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为现有技术提供的一种绑定对位装置的绑定方式图一；

图2为现有技术提供的一种绑定对位装置的绑定方式图二；

图3为本实用新型实施例提供的一种绑定对位装置的结构示意图一；

图4为本实用新型实施例提供的一种绑定对位装置的结构示意图二；

图5为图4中第一全反射棱镜与第二全反射棱镜的设置位置示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种绑定对位装置的结构示意图三。

附图标记：

01-绑定对位装置；10-图像采集组件；11-第一成像部件；111-第一全反射棱镜；112-第一相机；113-第一光学镜头；12-第二成像部件；121-第二全反射棱镜；122-第二相机；123-第二光学镜头；21-第一导轨；22-第二导轨；23-竖直滑块；24-支撑部件；02-芯片；03-显示面板；03a-绑定区域。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要指出的是，除非另有定义，本实用新型实施例中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

并且，本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中所使用的术语“上方”、“下方”以及“两侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图3所示，本实用新型实施例提供了一种绑定对位装置01，该装置包括，图像采集组件10，可移动至芯片02与显示面板03的绑定区域03a(图中以虚线框示意出)之间；图像采集组件10包括采集芯片02的图像的第一成像部件11与采集显示面板03的图像的第二成像部件12；第一成像部件11的主光轴与第二成像部件12的主光轴重合，且均垂直于显示面板03；处理单元，用于根据第一成像部件11采集的包括有芯片02上的第一对位标识(图中标记为M₁)的第一图像与第二成像部件12采集的包括有显示面板03的绑定区域03a上的第二对位标识(图中标记为M₂)的第二图像获取第一对位标识与第二对位标识的相对位置信息；控制单元，用于根据位置信息控制芯片02或显示面板03移动，以使第一对位标识与第二对位标识对位。

需要说明的是，第一、上述绑定对位装置01具体还可以包括以下部件：用于放置待绑定的芯片02的托盘；用于固定芯片02的夹取部件(如绑定压头)，该绑定压头可移动至托盘上方下压夹取芯片后，再带动芯片02移动至显示面板03的绑定区域03a上方；用于承载显示面板03的承载部件(如机械手)，该机械手可带动显示面板03与芯片02进行对位。上述各部件的具体结构可沿用现有技术中绑定对位装置的部件结构，本实用新型实施例对此不再赘述。

第二、所述显示面板03的绑定区域03a，是指位于显示面板03的有效显示区域之外的、用于与一个或多个芯片02进行绑定的区域。这一区域通常设置在显示区域的一侧，该区域的具体面积由显示面板03的尺寸及待绑定的芯片02的数量、尺寸及排列方式等因素决定，本实用新型实施例对此不作限定。

第三、上述处理单元具体可以为处理器等硬件，其具体如何根据两个图像获取第一对位标识与第二对位标识的相对位置信息的原理及处理过程可参考现有技术。

第四、上述控制单元具体可以为MCU(全称为Microcontroller Unit，即单片微型计算机)等控制芯片(包括控制固定芯片的绑定压头等结构)移动和/或控制显示面板(包括控制承载显示面板的机械手等结构)移动的硬件。

下面以进行绑定前，芯片02位于显示面板03的绑定区域03a上方位置固定不动，控制显示面板03移动到相应的位置以与芯片02进行对位的可选的一种方式为例，具体说明本实用新型实施例提供的上述绑定对位装置的对位过程。

首先，第一成像部件11与第二成像部件12分别采集包括有芯片02上的第一对位标识的第一图像与包括有显示面板03的绑定区域03a上的第二对位标识的第二图像。第一成像部件11的主光轴与第二成像部件12的主光轴应重合，且主光轴均垂直于显示面板03，以使得采集的第一图像与第二图像的几何中心重合，以便进行后续的对位。这里，主光轴定义为通过成像部件中镜头各光学曲面中心点的“直线”。

各成像部件分别采集图像后，使芯片02相对于显示面板03的水平位置固定不动，处理单元根据采集的每个图像中对位标识在图像中的坐标位置，获取第一对位标识与第二对位标识的相对位置信息。由于芯片02位置相对于显示面板03固定不动，处理单元获取的即为在水平方向上，显示面板03上的第二对位标识相对于芯片02上的第一对位标识的相对位置信息。这一相对位置信息例如可以是以第一对位标识为坐标原点，第二对位标识相对于第一对位标识的坐标原点在显示面板03所在平面内的坐标信息。之后，通过相应的控制单元控制显示面板03在水平方向上移动至与芯片02上的第一对位标识重合的位置，从而完成了绑定芯片前的对位工作。

对位完成后，绑定压头等固定芯片02的夹取部件下压至显示面板03的绑定区域03a内的相应位置，通过对涂覆在芯片02与显示面板03的绑定区域03a之间的热压胶施加一定的压力和温度，完成芯片02与显示面板03的绑定。

基于此，通过本实用新型实施例提供的上述绑定对位装置01，首先将芯片02移动至显示面板03的绑定区域03a的上方，避免了现有技术中芯片或显示面板是经过较长距离的导轨运动后才实现对位的，减少了芯片02或显示面板03由于要经过较长距离的导轨运动而产生的移动偏差。在此之后，通过设置在芯片02与显示面板03的绑定区域03a之间的图像采集组件10来采集芯片02上的包含有第一对位标识的第一图像和显示面板03上的包含有第二对位标识的第二图像，处理单元再通过第一图像和第二图像获取第一对位标识与第二对位标识的相对位置信息，以第一图像或第二图像为参考，控制单元控制芯片02或显示面板03移动至相应的位置，从而完成了芯片02上的第一对位标识与显示面板03上的第二对位标识的对位。由于在采集图像之前，芯片02预先放置在显示面板03的绑定区域03a的上方，之后再采集图像进行对位后，芯片02或显示面板03仅需在水平方向上进行较短距离的移动即可实现精确对位，从而减少了由于显示面板或芯片在水平方向上移动距离较长而导致的对位不精准，降低了由于对位不精准而造成的绑定不良。通过本实用新型实施例提供的上述的双成像部件搭配相应的控制系统，可以快速实现OLB工段针对不同尺寸型号的显示面板和/或芯片的设备切换速度，减少了现有技术中切换待绑定产品时存在的切机时间长的问题，提高了绑定效率。

在上述基础上，本实用新型进一步优选的，以图像采集组件10、处理单元和控制单元构成一个闭环控制系统，通过双成像部件协同工作并采用闭环控制的方式不断补偿芯片02或显示面板03移动过程中的误差，以将芯片02或显示面板03在移动过程中的水平方向上对位误差尽可能地减少，具体部件及控制过程如下所述。

第一成像部件11还用于，在芯片02移动对位的过程中实时采集芯片02的图像；第二成像部件12还用于，在显示面板03移动对位的过程中实时采集显示面板03的图像。

处理单元包括，第一处理模块，用于根据实时采集的包括有芯片02上的第一对位标识的第一图像与包括有显示面板03的绑定区域03a上的第二对位标识的第二图像获取第一对位标识与第二对位标识的实时相对位置信息；第二处理模块，用于根据实时相对位置信息获取芯片02或显示面板03的预设移动轨迹。

即在对位的过程中，当芯片02位置固定不动控制显示面板03移动时，则根据第一对位标记与第二对位标记的实时相对位置获取显示面板03的预设移动轨迹；或者，当显示面板03位置固定不动控制芯片02移动时，则根据第一对位标记与第二对位标记的实时相对位置获取芯片02的预设移动轨迹。

控制单元具体用于，控制芯片02或显示面板03按照获取的预设移动轨迹进行移动。

即将芯片02或显示面板03移动过程中的第一对位标识与第二对位标识的实时相对位置信息不断反馈给控制单元，控制单元根据不断调整的预设移动轨迹驱动芯片02或显示面板03移动，从而实现了闭环控制的过程。

具体的，仍以芯片02移动至显示面板03的绑定区域03a上方后相对于显示面板03的水平位置固定不动，以控制显示面板03移动完成对位操作的方式为例进行说明。设置在芯片02下方的第一成像部件11只对芯片02进行一次图像采集，获得包含有芯片02上的第一对位标识的第一图像。设置在显示面板03的绑定区域03a上方的第二成像部件12同时采集包含有显示面板03上的绑定区域03a上的第二对位标识的第一幅第二图像。根据第一图像与第一幅第二图像获取第一对位标识与第二对位标识的相对位置信息，并计算出显示面板03需要移动至与第一对位标识进行对位的预设移动轨迹。之后，显示面板03按照计算出的预设移动轨迹进行移动，在其移动过程中，第二成像部件12的位置固定不动，并对显示面板03进行实时采集图像，即采集第二幅第二图像、第三幅第二图像……第N幅第二图像等一系列的包含有第二对位标识的图像(根据成像部件如相机的具体规格，可确定一秒可采集的图像帧数)。根据不断更新的第二图像与先前采集的第一图像可得出显示面板03中的第二对位标识与固定不动的芯片02上的第一对位标识的实时相对位置信息。处理单元将显示面板03移动过程中的第二对位标识与芯片02上的第一对位标识的实时相对位置信息反馈给前述的控制单元，以不断补偿显示面板03移动过程中存在的偏差，上述补偿-调控过程即为闭环控制。

可以通过上述的闭环控制方式可将芯片02或显示面板03在水平移动过程中的水平方向上的对位误差尽可能地减小。

进一步的，上述绑定对位装置01还可包括，垂直于显示面板03所在平面的第三导轨；芯片02可沿第三导轨移动，以使芯片02与显示面板03进行绑定。

具体的，即芯片02固定在绑定压头下端，绑定压头套设在第三导轨上可上下移动以使芯片2移动至显示面板03的绑定区域03a表面完成绑定。

由于绑定压头套设在第三导轨上，以带动芯片02下压完成绑定(绑定压头的开合可由控制单元，如计算机终端控制)，绑定压头向下的移动难以达到绝对的竖直，与竖直方向存在一定的偏差角度。这一竖直方向上的绑定误差是由固定芯片02的绑定压头移动造成的，可以通过标定竖直方向上的第三导轨进行补偿。

竖直方向上的另一误差为第一成像部件11与第二成像部件12上下固定时的装配误差，可以通过在对位点对成像部件(如相机)标定参数进行补偿。

竖直方向上的这两种误差均为线性误差，可以在进行对位操作前通过软件进行补偿，具体补偿原理可沿用现有技术，本实用新型实施例对此不再赘述。

进一步的，固定芯片02的夹取部件上还可设置有压力传感器和/或温度传感器。处理单元还可对压力传感器和/或温度传感器检测到的绑定时的压力和/或温度数据进行处理，并使数据更加平滑。控制单元还可采用上述的闭环控制的方式控制芯片02绑定时的压力和/或温度，以实现压力和/或温度的精确控制，确保绑定质量。其中压力传感器和/或温度传感器具体的设置方式及压力和/或温度控制的方式可沿用现有技术，本实用新型实施例具体不作限定。

在上述基础上，由于芯片02与显示面板03是在竖直方向上下设置的，第一成像部件11的镜头需要朝上设置以采集芯片0 2的图像，同样的，第二成像部件12的镜头也需要朝下设置以采集显示面板03的图像，从而造成上述绑定对位装置在竖直方向上体积较大，不利于设备的稳定性。

因此，本实用新型实施例进一步优选的，如图4所示，第一成像部件11具体包括，第一全反射棱镜111、第一相机112和套设在第一相机112上的第一光学镜头113；其中，第一全反射棱镜111相互垂直的两个侧面分别朝向芯片02与第一光学镜头113。第二成像部件12具体包括，第二全反射棱镜121、第二相机122和套设在第二相机122上的第二光学镜头123；其中，第二全反射棱镜121相互垂直的两个侧面分别朝向显示面板03与第二光学镜头123。

这样一来，使得利用全反射棱镜改变了图像采集时的光路转换，由水平视野转换成了竖直方向上的上下视野(光路方向如图4中虚线所示)，使得水平设置的第一相机112可通过第一全反射棱镜111采集位于竖直方向上的芯片02的图像，同样的，使得水平设置的第二相机122可通过第二全反射棱镜121采集位于竖直方向上的显示面板03的图像，减少了上述绑定对位装置在竖直方向上的体积。

其中，第一相机112具体可以为CCD(全称为Charge Coupled Device，即电荷耦合元件)相机或CMOS(全称为Complementary Metal-Oxide Semiconductor，即金属氧化物半导体元件)相机；同样的，第二相机122也可以为CCD相机或CMOS相机。

更进一步的，如图5所示，第一全反射棱镜111的斜面与第二全反射棱镜121的斜面相互垂直。即，第一成像部件11与第二成像部件12均位于主光轴的同侧，以减少装置的水平长度，进一步简化装置体积。

进一步的，上述绑定对位装置01还可包括，固定显示面板03的承载部件(如机械手)；设置在承载部件下方的第四导轨；显示面板03可沿第四导轨移动，以使芯片02上的第一对位标识与显示面板03上的第二对位标识对位。

在显示面板03与芯片02完成对位后，由于图像采集组件10位于二者之间，需要将图像采集组件10移动至显示面板03与芯片02相对区域之外，以便夹取部件带动芯片02下压完成与显示面板03的绑定。因此，进一步的，本实用新型实施例提供的上述绑定对位装置01还包括以下移动机构：

如图6所示，上述绑定对位装置01还包括，导轨组件，包括相互垂直且交叉设置的第一导轨21与第二导轨22；显示面板03位于第一导轨21与第二导轨22交叉限定出的区域内；可沿第一导轨21和第二导轨22移动的竖直滑块23；滑动连接在竖直滑块23上的支撑部件24，支撑部件24与图像采集组件10固定连接，用于带动图像采集组件10沿垂直于显示面板033方向往复移动。

具体的，在对芯片02与显示面板03进行对位前，使竖直滑块23沿第一导轨21或第二导轨22移动至芯片02与显示面板03的绑定区域03a之间，使图像采集组件10位于绑定区域03a上方。再通过套设在竖直滑块23上的用于固定图像采集组件10的支撑部件24调节图像采集组件10与芯片02、显示面板03之间的相对区域，以便更好地采集图像。完成上述对位操作后，图像采集组件10再通过第一导轨21或第二导轨22移动至芯片02与显示面板03相对的区域之外，以便进行后续的芯片下压绑定操作。

本实用新型实施例提供的上述绑定对位装置01，将装置中的各结构模块化设计，其中图像采集组件10为图像采集模块；处理单元为数据采集与处理模块；控制单元为计算机控制模块；导轨组件、第三导轨和套设在第三导轨上固定芯片02的夹取部件(如绑定压头)、第四导轨和套设在第四导轨上固定显示面板03的承载部件(如机械手)共同构成了机构运动模块。在OLB工段设备出现问题后，工作人员可通过划分的模块快速地找到问题发生的区域，减少设备停机检查的时间，提高工作效率。

在上述基础上，本实用新型实施例还提供了一种芯片02与显示面板03的对位方法，该方法包括：

步骤S1、使芯片02移动至显示面板03的绑定区域03a上方；

步骤S2、同时采集包括有芯片02上的第一对位标识的第一图像和包括有显示面板03的绑定区域03a上的第二对位标识的第二图像；

步骤S3、根据第一图像与第二图像获取第一对位标识与第二对位标识的相对位置信息；

步骤S4、根据获取的相对位置信息控制芯片02或显示面板03移动，以使第一对位标识与第二对位标识对位。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。