用于检测液晶滴落量的系统和方法

专利名称：用于检测液晶滴落量的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于监控液晶滴落量的系统和方法。
背景技术：
通常，液晶显示器(LCD)包括在其上形成了电极的上显示板和下显示板以及位于上和下显示板之间的液晶(LC)层。上和下显示板由密封剂互相连接，并且由隔板支持。因为LC层的LC微粒自身根据施加到电极上的电压而排列，通过调整电压以控制光通过LC层的透过率来显示图像。
随着LCD板变大，在LCD制造期间，用于形成LC层的方法是从在真空中注射液晶以在板上滴落液晶的传统过程中发展而来的。
滴落LC的过程主要分为三个步骤。在第一步骤中，在下显示板上涂上密封剂以限定封闭有效区域。在第二步骤中，在下显示板的有效区域上滴落LC。然后，在真空中将下显示板装配到上显示板并且使密封剂变硬。
从制造的观点看，滴落LC的过程比现在广泛使用的LC注射方法更有利。
然而，因为在已经滴落LC之后，在真空中立即执行组装过程，如果滴落LC的量不足，在有效未填充区域(AUA)中会形成瑕疵。如果滴落LC过量，作为边缘附近的间隙会形成瑕疵。
在组装板之间的间隙中的内部压力取决于滴落LC的量。因此，应该在1％错误范围的精确度下滴落LC以避免瑕疵。为了精确地控制滴落LC的总量，在滴落LC时应该精确地监控LC量。此外，为了使组装板的内部压力维持在预定水平，根据固定圆柱体的高度来确定滴落LC的量。如果滴落LC的量高于固定圆柱体，即，在滴落LC的量多于预定量的情况下，会导致水波纹(mura)。另一方面，如果滴落LC的量少于预定量，在LC层中会形成气泡。
因为在一滴中的LC精确量会变化，即使精确地设置了LC滴量器，也需要在定期时间间隔测量滴落在有效区域上的LC量。
当前，为了精确地检测滴落在有效区域上的LC量，在电子秤上滴落测试LC量。在这种情况下，通过缩短测量周期，可以使滴落在有效区域上的LC量的变化最小化。
因为测试LC的量非常小(例如大约1到4mg)，为了获得这种测试量方法的足够精确，必须滴落测试LC大于10次。这种重复测试的不希望结果是花费了大量测试LC，增加了测试成本。这种测试量方法的另一个问题是滴落LC的重量和偏差不是一个LC滴的实际重量和偏差，而是基于数十个LC滴的重量和偏差的平均值。因此，问题在于恶化了精确性。
需要一种精确并成本有益地测量滴落在显示板上的LC量的方法。

发明内容
本发明提供了一种用于快速精确地测量液晶(LC)滴落量的系统和方法。
在一个方案中，本发明是一种系统，包括LC滴量器，在显示板上滴落LC；以及至少一个LC检测器，当将LC滴落在显示板上时检测LC的量。LC检测器包括照亮向显示板滴落的LC的光源和通过检测穿过滴落LC的光线来检测滴落LC的体积的摄像机。
在一个实施例中，LC检测器位于LC滴量器和显示板之间。在另一个实施例中，在光源的输出侧设置了漫射器(diffuser)。在又一个实施例中，在LC滴量器的上部预定距离处放置LC检测器。
在一些实施例中，在光源和滴落在显示板上的LC之间设置了第一光导，并且在滴落的LC和摄像机之间设置了第二光导。
在第一光导的输出侧设置了漫射器。
在另一个方案中，本发明的一种系统包括LC滴量器，在测试显示板上滴落测试LC；以及至少一个LC检测器，当将LC滴落在显示板上时检测LC的量。LC检测器包括照亮向测试显示板滴落的LC的光源以及通过检测穿过滴落LC的光线来检测滴落LC的体积的摄像机。
在又一个实施例中，本发明是一种用于检测一滴中的LC量的方法，该方法需要在显示板上滴落LC；由至少一个LC检测器来测量滴落在显示板上的LC的体积；以及根据正在滴落的LC量的反馈来控制从LC滴量器中滴落的LC量，正在滴落的LC量是根据LC测量体积来计算的。在显示板上滴落的LC体积的测量包括利用LC检测器的光源来照亮滴落LC；利用摄像机从光源接收光线；以及使用接收的光线来确定滴落LC的体积。


参考附图，通过详细说明其优选实施例，本发明将变得显而易见，图中图1示出了根据本发明实施例用于检测LC量的系统；图2示出了根据本发明第二实施例用于检测LC量的系统的设置；图3示出了根据本发明另一个实施例用于检测LC量的系统；图4A和图4B示出了根据本发明又一个实施例用于检测LC量的系统。
具体实施例方式
为了使本领域技术人员能够实施本发明，下面参考附图来说明本发明。
在不脱离本发明的精神和范围下，可以按照各种方式来修改本实施例。
下面结合附图，详细说明根据本发明实施例用于测量滴落LC量的系统和方法。
图1示出了根据本发明实施例用于检测LC量的系统，以及图2示出了根据本发明另一个实施例用于检测LC量的多个系统的设置。
如图1所示，根据本发明实施例用于检测LC量的系统包括将LC5滴落在显示板100上的LC滴量器10和检测正滴落的LC量的LC检测器110。
LC滴量器10被安装在位置控制设备15上，并由位置控制设备15在显示板100上移动，以使LC6滴落在显示板100上的预定位置。
LC检测器110包括向正滴落在显示板100上的LC5上照射光线的光源20和通过检测穿过LC5的光线来测量LC5的体积的摄像机40。
摄像机40通过使用高速电荷耦合器件(CCD)来光学地检测快速滴落的LC5的体积。
漫射器30位于输出光线22的光源20输出侧，使光线22发散以便更广地照亮LC5。此外，漫射器30使摄像机40能够更好地接收穿过正滴落的LC5的光线22。
CCD摄像机40对从LC滴量器10滴落的一个LC5拍摄图像，然后将其用于确定LC5的体积。从LC滴量器10中滴落LC5，以使每一滴重量大约是2mg。在LC5的液滴向显示板100行进的过程中，CCD摄像机能够40对于LC5滴的体积拍摄多于10张图像。在很快时间间隔内拍摄图像将提高LC的体积计算精确度。
因为LC5的液滴在形状上不是完全球形的，通过计算多个图像的平均值可以提高测量一滴中LC量的精确度。
LC检测器110位于LC滴量器10和显示板100之间。
摄像机40在实际制造过程期间就测量正滴落的LC5的实际体积。则，LC滴量器10根据关于已经滴落LC的量的实时反馈来控制依次滴落LC的量，已经滴落LC的量是根据LC5的实际量来计算的。按照这种方式，LC滴量器10控制滴落在显示板100上的LC的整个体积。
利用本发明的方法，例如电子秤或重量测量设备的、用于检测滴落LC量的附加设备和工艺不是必要的。因此，减少了制造成本并实现了快速反馈。
此外，因为没有浪费很多LC并且可以缩短检测间隔，本发明的方法改善了用于滴落LC的精确度。
此外，根据本发明用于检测滴落LC量的系统根据每一个LC滴的体积来测量滴落LC量，而不是根据多个LC滴的重量。因此，精确计算并补偿了在滴落LC量的任何偏差，并且其特定重力不会影响滴落LC的量。
下文说明使用上述系统的用于检测滴落LC量的方法。
首先，在显示板100上放置一滴LC。然后，由LC检测器110来检测滴落LC的体积。在LC滴落的同时，由摄像机40确定LC的体积，摄像机40检测来自LC检测器110的光源20的、穿过滴落LC5的光线的量。
根据LC的检测体积来计算滴落LC的量。因此，根据滴落在板100上的LC计算量的反馈来控制要滴落的LC量。
如图2所示，可由多个LC检测器来检测LC体积。多个LC检测器包括第一LC检测器111和第二LC检测器112。第一LC检测器111包括光源20a和摄像机40a，以及第二LC检测器112包括光源20b和摄像机40b。
从光源20a和20b中发射多个光束22a和22b，以及多个漫射器30a和30b位于光源20a和20b的前面。利用多个摄像机40a和40b从不同角度拍摄LC滴会提高确定LC体积的精确度。
图3示出了根据本发明另一个实施例用于检测LC量的系统。本实施例减少或防止了灰尘或外来物质污染该成分。
如图3所示，根据本发明实施例用于检测LC量的系统包括LC滴量器10和LC检测器200。
LC滴量器10被安装在位置控制设备15之上，并在显示板100上移动以使LC6滴落在显示板100上的预定位置。
LC检测器200包括向滴落LC5上照射光线的光源20和根据来自光源20穿过LC5的光线来测量LC5体积的摄像机40。如果LC滴量器或LC检测器位于显示板附近，灰尘或外来物质容易掉落在滴落LC上和显示板100上。因为LC检测器200的光源20和摄像机40位于LC滴量器10上部预定距离之上，减少了掉落在已经滴落的LC6上的灰尘或外来物质的量。
在本实施例中，光源20和摄像机40位于位置控制设备15上。
第一光导51位于光源20和滴落LC5之间，第二光导52位于滴落LC5和摄像机40之间，使光源20能够照亮滴落LC5并且摄像机能够接收穿过LC5的光线。
摄像机40通过使用电荷耦合器件(CCD)来光学地检测LC5滴的体积。
漫射器30位于第一光导51的输出端附近并接收从光源20发射的光线。通过漫射光线，漫射器30使光线更广地照射LC5。此外，漫射器30使摄像机40能够更好地接收穿过滴落LC5的光线22和23。
由CCD摄像机40拍摄从LC滴量器10滴落的一个LC的多个图像，并且至少使用一个LC5的一个这种图像来确定LC5的体积。
从LC滴量器10滴落的LC5滴重大约2mg。在LC滴向显示板100行进过程中，CCD摄像机40拍摄多于10张LC5的图像。以很快的时间间隔拍摄图像将提高LC的体积计算精确度。
因为LC5的液滴不是完全球形的，通过计算从多个图像检测的数据的平均可以提高测量一滴中LC量的精确度。
LC检测器200在实际制造过程期间确定LC5的实际体积。然后，LC滴量器10根据关于已经滴落的LC5实际量的实时反馈，来控制依次滴液中的LC量。
LC滴量器10控制在实际制造过程期间滴落在显示板100上的LC体积。通过消除对例如电子秤或重量检测的附加设备和过程的需求，本发明减少了制造成本。本发明还具有关于LC体积的快速反馈的优点。此外，因为没有浪费地消耗LC并且可以缩短检测时间间隔，提高了LC体积测量的精确度。
此外，根据本发明实施例用于检测滴落LC量的系统根据每一个LC滴的体积来测量滴落LC量，而不是根据多个LC滴的重量。因此，精确计算并补偿了在滴落LC量中的任意偏差，并且其特定重力不会影响滴落LC的量。
图4A和图4B示出了非常希望减少灰尘或外来物质的污染的配置。即，图4A和图4B示出了根据本发明另一个实施例用于检测LC量的系统。
如图4A所示，用于检测LC量的系统包括使LC5滴落在测试显示板101上的测试LC滴量器11和检测滴落测试LC量的LC检测器300。
测试LC滴量器11位于测试显示板101的外部，在测试显示板101执行实际LC滴落过程，并且测试LC滴量器11滴落测试LC5。
LC检测器300包括向正在向测试显示板101上滴落的LC5滴上照射光线的光源20和通过检测穿过LC5的光线来测量LC5体积的摄像机40。如果LC滴量器或LC检测器位于显示板附近，灰尘或外来物质容易掉落在滴落LC上和显示板100上。
然而，因为测试LC滴量器11和LC量检测器300位于在其上执行实际LC滴落过程的显示板101的外部，减少了灰尘或外来物质污染滴落的LC6和显示板100的风险。
第一光导51位于光源20和滴落LC5之间，第二光导52位于滴落LC5和摄像机40之间，使光源20能够照亮滴落LC5并且摄像机能够接收穿过LC5的光线。
摄像机40通过使用电荷耦合器件(CCD)来光学地检测LC5滴的体积。
漫射器30位于第一光导51的输出端并接收从光源20发射出的光线。通过漫射光线，漫射器30使光线更广地照射LC5。此外，漫射器30使摄像机40能够更好地接收穿过滴落LC5的光线22和23。
如图4B所示，LC滴量器10将根据已经滴落LC的测量量而调整的量的LC滴落在显示板100/101上。
LC滴量器10随控制设备15设置，并且在显示板100上移动，以使LC6滴落在显示板100上预定位置。
根据用于确定在一滴LC中的LC量的系统和方法，根据关于由CCD摄像机检测的LC滴落量的实时反馈可以控制该量。
因为用于检测滴落LC量的附加设备和过程不是必要的，减少了制造成本。通过防止LC的浪费使用，所需LC量的快速反馈进一步减少了成本。此外，因为不浪费地消耗LC并且可以缩短检测时间间隔，可以提高滴落LC的精确度。
此外，如上所述，根据每一个LC液滴的体积来检测滴落LC的量，而不是根据多个滴落LC的重量。因此，精确计算了在滴落LC量中的任何偏差，并且其特定重力不会影响滴落LC的量。
尽管已经结合现在考虑的实际典型实施例说明了本发明，需要理解的是，本发明不局限于公开的实施例，相反，本发明意欲涵盖在所附权利要求精神和范围中包括的各种修改和等同设置。
权利要求
1.一种用于检测LC量的系统，包括LC滴量器，将LC滴落在显示板上；以及至少一个LC检测器，在LC正滴落在显示板上的同时检测LC的量，其中LC检测器包括光源，照亮向显示板滴落的LC；以及摄像机，通过检测穿过滴落LC的光线来检测滴落LC的体积。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，LC检测器位于LC滴量器和显示板之间。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，漫射器位于光源的输出侧。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，LC检测器位于LC滴量器之上预定距离处。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，第一光导位于光源和滴落在显示板上的LC之间，并且第二光导位于滴落的LC和摄像机之间。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，漫射器位于第一光导的输出侧。
7.一种用于检测LC量的系统，包括LC滴量器，将测试LC滴落在测试显示板上；以及至少一个LC检测器，在LC正滴落在测试显示板上的同时检测LC的量，其中LC检测器包括光源，照亮向测试显示板滴落的LC；以及摄像机，通过检测穿过滴落LC的光线来检测滴落LC的体积。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，LC量检测器位于测试显示板的外部。
9.一种用于检测滴落LC量的方法，包括将LC滴落在显示板上；由至少一个检测器来测量滴落在显示板的LC的量；以及根据正在滴落的LC量来控制从LC滴量器滴落的LC的量，根据LC的测量体积来计算正在滴落的LC的量，其中测量滴落在显示板上的LC的量包括利用LC检测器的光源来照亮滴落LC；利用摄像机接收来自光源的光线；以及使用接收的光线来确定滴落LC的体积。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，正在滴落的LC位于光源和摄像机之间，使摄像机接收穿过正在滴落的LC的光线。
全文摘要
提出了一种用于确定滴落在显示板上的LC量的系统。该系统能够根据关于当前正在滴落的LC量的实时反馈来调整要滴落的LC量。通过使用光源和CCD摄像机来检测正滴落的LC量。因为利用该系统不浪费地消耗LC并且缩短了检测时间间隔，可以更精确地控制滴落的LC量并减少制造成本。
文档编号G02F1/13GK1804542SQ20051013812
公开日2006年7月19日 申请日期2005年12月29日 优先权日2005年1月13日
发明者神谷洋之, 徐德钟, 全栢均 申请人:三星电子株式会社