显示基板异物的处理装置、显示基板异物的处理方法与流程

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示基板异物的处理装置、显示基板异物的处理方法。

背景技术：

TFT-LCD主要包括阵列基板(Array)、彩膜基板(CF)，以及夹在阵列基板(Array)、彩膜基板(CF)之间的液晶。其中，彩膜基板的主要功能是实现TFT-LCD的色彩显示，彩膜基板主要是通过涂布、曝光、显影、烘烤等生产工艺，在玻璃基板表面形成黑矩阵、彩色滤光层及隔垫物，隔垫物的作用是支撑阵列基板与彩膜基板，使得二者之间的间隙形成液晶盒。彩膜基板的制程中，在烘烤前黑矩阵及彩色滤光层材料的膜层处于未完全烘干状态，设备内部、环境中的颗粒异物易掉落在上述材料表面，从而粘附或包裹在上述材料中，且在后续的制程中颗粒异物无法清洗去除，致使烘烤后粘附于彩膜中，形成不良点。当颗粒异物高度超出隔垫物高度时，在对盒后会形成亮点、暗点等不良，影响显示器件的性能。因此在彩膜制程中，必须对这些颗粒异物进行去除。现有技术中采用在彩膜基板表面滑动的方式检测超出隔垫物高度的颗粒异物，然后通过研磨设备对超出隔垫物高度的颗粒异物进行研磨。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：这种物理研磨在研磨过程中会产生粉尘，污染彩膜基板周围的显示器件，还会致使研磨处造成一定的物理损伤，形成蜂眼。

技术实现要素：

本发明针对现有的研磨彩膜基板的颗粒异物易产生粉尘、造成物理损伤的问题，提供一种显示基板异物的处理装置、显示基板异物的处理方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种显示基板异物的处理装置，包括：

检测单元，用于识别显示基板上的异物，并将识别结果反馈控制单元；

异物处理单元，用于根据所述检测单元的识别结果将至少部分异物除去；

与所述检测单元、异物处理单元连接的控制单元，用于控制检测单元、异物处理单元运行。

优选的是，所述检测单元包括图像采集部和图像处理部；所述图像采集部包括显微镜和拍照器；所述显微镜用于将显示基板上的异物进行放大，所述图像采集部用于对放大的显示基板上的异物进行拍照以获取异物放大后的图像；所述图像处理部用于根据所述异物的图像的灰度识别异物的位置、尺寸及形貌。

优选的是，所述异物处理单元包括：

熔融部，用于根据所述检测单元的识别结果将异物加热至熔融态；

研磨部，用于对熔融态的异物进行研磨以将异物除去。

优选的是，所述熔融部包括激光器，用于向所述异物发射激光以使异物加热至熔融态。

优选的是，所述熔融部还包括反射镜和聚焦镜，用于调整所述激光器发出的激光的方向和激光的强度。

优选的是，所述研磨部包括与控制单元连接的移动杆，所述移动杆的一端设有研磨头，所述移动杆的两侧各设有一个自转轴，所述研磨带的两端分别缠绕于所述自转轴上，所述研磨带中部与研磨头接触以使研磨头在研磨带的带动下进行摩擦。

本发明还提供一种显示基板异物的处理方法，包括以下步骤：

(1)采用检测单元识别显示基板上的异物；

(2)异物处理单元根据所述检测单元的识别结果将至少部分异物除去。

优选的是，所述步骤(2)包括：

采用熔融部将异物加热至熔融态的步骤；

以及采用研磨部对异物进行研磨的步骤。

优选的是，所述将异物加热至熔融态与所述对异物进行研磨同时进行，或者先将异物加热至熔融态，然后对异物进行研磨。

优选的是，所述采用检测单元识别显示基板上的异物包括：

对显示基板上的异物进行拍照获取异物的图像；

根据所述异物的图像的灰度识别异物的位置、尺寸及形貌。

优选的是，所述根据所述检测单元的检测结果采用熔融部将异物加热至熔融态包括：

熔融部根据所述异物的位置、尺寸及形貌计算将异物融化所需的激光强度，并根据所述计算结果向所述异物发出所需的激光强度以使异物加热至熔融态。

优选的是，所述根据所述检测单元的检测结果采用熔融部将异物加热至熔融态包括：

熔融部向所述异物发出由弱至强的激光强度，以使所述异物内部温度达到200℃～500℃。

优选的是，所述激光的能量为0.75～5.5J/cm，所述激光与显示基板异物表面的接触温度为500℃～800℃。

本发明的显示基板异物的处理装置采用检测单元检测显示基板上异物的位置、尺寸及形貌，然后根据异物的位置、尺寸及形貌采用熔融部将需要去除的异物加热至熔融态使其软化，再用研磨部对异物进行研磨，这样的研磨大大减少了颗粒物或粉尘的产生，可以防止颗粒物划伤或污染显示基板的其他位置处。本发明的显示基板异物的处理装置适用于处理各种显示基板异物。

附图说明

图1为本发明的实施例1的显示基板异物的处理装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例2的显示基板异物的处理装置的结构示意图；

图3-6为本发明的实施例2的CCD采集的图像；

图7-9为本发明的实施例2的显示基板异物的处理装置计算的异物高度数据图；

图10、图11为本发明的实施例2的显示基板异物的处理装置的局部结构示意图；

其中，附图标记为：1、检测单元；11、图像采集部；12、图像处理部；13、显微镜；14、拍照器；2、异物处理单元；21、熔融部；22、研磨部；23、激光器；24、反射镜；25、聚焦镜；26、移动杆；27、研磨头；28、自转轴；29、研磨带；3、控制单元；4、显示面板；41、异物。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种显示基板异物的处理装置，如图1所示，包括检测单元1，异物处理单元2，和与所述检测单元1、异物处理单元2连接的控制单元3。其中，检测单元1用于识别显示基板上的异物，并将识别结果反馈控制单元3；异物处理单元2用于根据所述检测单元1的识别结果将至少部分异物除去；控制单元3用于控制检测单元1、异物处理单元2运行。

作为本实施例中的一种优选实施方案，所述异物处理单元2包括熔融部21和研磨部22，熔融部21用于根据所述检测单元1的识别结果将异物加热至熔融态；研磨部22用于对熔融态的异物进行研磨以将异物除去。

本实施例的显示基板异物的处理装置采用检测单元1检测显示基板上异物的位置、尺寸及形貌，然后根据异物的位置、尺寸及形貌采用熔融部21将需要去除的异物加热至熔融态使其软化，再用研磨部22对异物进行研磨，这样的研磨大大减少了颗粒物或粉尘的产生，可以防止颗粒物划伤或污染显示基板的其他位置处。

实施例2：

本实施例提供一种显示基板异物的处理装置，如图1-8所示，包括检测单元1，异物处理单元2，和与所述检测单元1、异物处理单元2连接的控制单元3。其中，检测单元1用于识别显示基板上的异物41，并将识别结果反馈控制单元3；异物处理单元2用于根据所述检测单元1的识别结果将至少部分异物41除去；控制单元3用于控制检测单元1、异物处理单元2运行。本实施例中控制单元3采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)。

具体的，所述检测单元1包括图像采集部11和图像处理部12；所述图像采集部11包括显微镜13和拍照器14；所述显微镜13用于将显示基板4上的异物41进行放大，所述图像采集部11用于对放大的显示基板4上的异物41进行拍照以获取异物41放大后的图像；所述图像处理部12用于根据所述异物41的图像的灰度识别异物41的位置、尺寸及形貌。更具体的，拍照器14可以选用电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)。

也就是说，使用本实施例的显示基板异物的处理装置时，先将显微镜13移动至检出的异物41上方，显微镜13对异物41进行对焦，CCD进行拍照(图3为具体产品拍照的图片，图4为该产品预检测的位置图，图4中竖直的黑线段为划定的检测区域)，通过图像处理部12对CCD采集的图像进行差分处理，识别出异物41灰度差异最大点作为异物41中心。例如，可以利用补光照射，CCD检测到不同灰度的图像，通过标准灰度比对，根据CCD采集的图像的灰度的深浅判断异物41的位置、尺寸及形貌。基于相同的道理，当本实施例的显示基板异物的处理装置用于处理彩膜基板的异物41，即需要去除超出隔垫物高度的异物41时，由于不同高度的隔垫物或异物41的反射和透射重合形成的图像灰度不同，例如图5、图6，可以通过图像的灰度对比，提取相应的灰度参数，参见图7图8，据此判断相应的隔垫物或异物41高度如图9所示，图9中超过6.1572μm的部分即为需要去除的部分。

作为本实施例中的一种优选实施方案，所述异物处理单元2包括熔融部21和研磨部22，熔融部21用于根据所述检测单元1的识别结果将异物41加热至熔融态；研磨部22用于对熔融态的异物41进行研磨以将异物41除去。

优选的是，所述熔融部21包括激光器23，用于向所述异物41发射激光以使异物41加热至熔融态。

具体的，激光器23可以是紫外激光器23，二氧化碳紫外激光器23或其他高能激光器23。

采用本实施例的显示基板异物的处理装置，可以对于显示基板表面异物41实现非接触式检测，并且判断异物41的基本形貌，利用激光对异物41进行预处理，使异物41的形态发生变化，然后再利用研磨部22进行物理研磨，这样可以实现无粉尘，大大降低污染。

优选的是，所述熔融部21还包括反射镜24和聚焦镜25，用于调整所述激光器23发出的激光的方向和激光的强度。

也就是说，如图10所示，调节反射镜24的位置、方向，从而控制反射光线的位置、方向，以控制激光的方向和激光的强度宽度。例如，聚焦镜25可以选择可调节反射三棱镜，通过调节三棱镜位置可以控制激光聚焦位置，控制聚焦的范围。

优选的是，所述研磨部22包括与控制单元3连接的移动杆26，所述移动杆26的一端设有研磨头27，所述移动杆26的两侧各设有一个自转轴28，所述研磨带29的两端分别缠绕于所述自转轴28上，所述研磨带29中部与研磨头27接触以使研磨头27在研磨带29的带动下进行摩擦。

如图11所示，移动杆26用于控制研磨部22相对显示基板能在X、Y、Z三个方向上移动，当移动杆26控制的研磨头27移动至相应的异物41所在位置处后，自转轴28高速自转将已经熔融的异物41去除，由于异物41处于熔融的软化态，因此这个过程中不会造成粉尘等污染。

实施例3：

本实施例提供一种显示基板异物的处理方法，包括以下步骤：

(1)采用检测单元识别显示基板上的异物；

(2)异物处理单元根据所述检测单元的识别结果将至少部分异物除去。

实施例4：

本实施例提供一种实施例2的显示基板异物的处理方法，包括以下步骤：

S01、采用CCD对显示基板上的异物进行拍照获取异物经过显微镜放大后的图像；根据所述异物的图像的灰度识别异物的位置、尺寸及形貌。

S02、采用熔融部将异物加热至熔融态；并采用研磨部对异物进行研磨。

具体的，所述将异物加热至熔融态与所述对异物进行研磨同时进行，或者先将异物加热至熔融态，然后对异物进行研磨。

也就是说，待CCD检测到异物外表面发生形变，成为熔融态，停止加热，然后利用研磨部对异物位置进行研磨。这样的好处在于研磨掉的每一层都可以快速的融化，这样研磨效率高，而且具有无尘性。

具体的，熔融部首先根据所述异物的位置、尺寸及形貌计算将异物融化所需的激光强度，激光器根据所述计算结果向所述异物发出所需的激光强度以使异物加热至熔融态。

也就是说，激光强度控制在不至使异物变成液体分解和蒸发的热度。也就是说，通常彩膜基板上的异物包括制备彩膜膜层时的异物和制备隔垫物时形成的异物，由于彩膜膜层与隔垫物的材料不同，因此，这两种异物的材质也不同，通常可以根据CCD检测到异物外表面进行判断异物由哪种材质构成，然后向该异物发射相应能量的激光。

优选的是，熔融部向所述异物发出由弱至强的激光强度，以使所述异物内部温度达到200℃～500℃。

优选的是，所述激光的能量为0.75～5.5J/cm，所述激光与显示基板异物表面的接触温度为500℃～800℃。

也就是说，也可以不必先判断异物由哪种材质构成，只需由弱至强的向所述异物发出激光，以使异物逐渐达到熔融状态。

显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：采集异物图像所采用的具体装置部件可以根据具体产品进行选择，激光的具体能量值可以根据实际情况进行调整。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。