CN103389600B - 检测液晶的错误排出的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于检测在制造LCD过程的LC涂布操作过程中所使用的LC涂布机的错误液晶排出的方法。本发明可事先检测LC涂布机的错误液晶排出，从而防止生产有缺陷的LCD。

Description

检测液晶的错误排出的方法

技术领域

本发明总体上涉及用于检测液晶的错误排出的方法，并且更具体地涉及一种用于检测在制造LCD过程的LC涂布操作过程中使用的LC涂布机的液晶错误排出的方法。

背景技术

LCD(液晶显示器)是这样的图像显示设备，其中数据信号基于图像信息被单独地提供给以矩阵形状排列的液晶单元以便控制液晶单元的透光性，从而显示预期图像。

典型地，LCD包括设置有诸如TFT(薄膜晶体管)的驱动装置的下基板、设置有彩色滤光片的上基板、以及通过以液晶填充上基板与下基板之间的空间而形成的LC层。因此，LCD的制造包括在上基板与下基板之间形成LC层的过程。LC层形成方法的代表性示例是液晶涂布方法。

液晶涂布方法包括使用LC涂布机将液晶涂布在上基板或下基板上，并将两个基板彼此接合，以便形成LC层。LC涂布机将液晶以液滴形状涂布在基板的多个部分上。但是，如果由在LC涂布机的操作过程中引起的振动等产生的气泡引入液晶排出装置中，则LC涂布机可能不能将液晶涂布在预设位置处。在此情况下，产生有缺陷的LCD。因此，需要检测液晶的错误排出，以从根本上防止生产有缺陷的LCD。

发明内容

因此，本发明针对以上在现有技术中产生的问题，并且本发明的目的是提供一种用于在LC涂布操作过程中检测LC涂布机的错误的液晶排出的方法。

为了实现以上目的，在一方面中，本发明提供一种用于检测液晶的错误排出的方法，包括以下步骤：指示涂布头单元至少涂布液晶液滴两次；利用传感器检测依照指示依次涂布的液晶液滴；储存与传感器检测液晶液滴中的每个时的检测时间点相对应的运动数据；利用储存的运动数据来计算涂布节距；利用计算的涂布节距和参考节距来计算误差值；确定计算的误差值是否在允许的节距误差范围内；并且当确定误差值超出允许的节距误差范围时产生警报。

运动数据可包括与检测时间点相对应的涂布头单元的位置数据，并且可利用位置数据计算涂布节距。

替代地，运动数据可包括检测时间点的时间数据，并可利用时间数据计算涂布节距。

可利用依次涂布的液晶液滴所必须涂布的预设坐标来计算参考节距。

可利用涂布头单元被指示依次涂布液晶液滴时的时间点的涂布头单元的位置数据来计算参考节距。

涂布头单元可沿至少两条涂布线移动并依次涂布液晶液滴，涂布线沿x轴方向取向，并且可仅相对于涂布在所述涂布线中的同一涂布线上的液晶液滴计算误差值。

警报的产生可包括映射并显示超出允许的节距误差范围的液晶液滴的位置。

在另一方面中，本发明提供一种用于检测液晶的错误排出的方法，包括以下步骤：指示涂布头单元至少涂布液晶液滴两次；对依照指示涂布在母板上的液晶液滴拍照；获得拍摄的液晶液滴的位置数据；利用位置数据来计算依次涂布的液晶液滴的涂布节距；利用计算的涂布节距和参考节距来计算误差值；确定计算的误差值是否在允许的节距误差范围内；并且当确定误差值超出允许的节距误差范围时产生警报。

可利用依次涂布的液晶液滴所必须涂布的预设坐标来计算参考节距。

替代地，可利用涂布头单元被指示依次涂布液晶液滴时的时间点的涂布头单元的位置数据来计算参考节距。

附图说明

由以下结合附图的详细描述，可更加清晰地理解本发明前述的和其他的目的、特征和优点，其中：

图1是示出使用根据本发明第一实施例的用于检测液晶的错误排出的方法的LC涂布机的一个示例的视图；

图2是示出图1的LC涂布机的构造的方框图；

图3是示出由涂布头单元涂布在母板上的液晶液滴的排列的示例的视图；

图4a是示出涂布头单元的一部分和传感器单元的视图；

图4b是示出经过传感器单元的发射部件与接收部件之间的液晶液滴的视图；

图5是示出在气泡的影响下未涂布在母板的预设坐标处的液晶液滴的视图；

图6是示出液晶液滴未涂布在某些预设坐标处或涂布在母板上的某些液晶液滴的尺寸大于预设尺寸的状态的视图；

图7是根据本发明第一实施例的用于检测液晶的错误排出的方法的流程图；

图8是示出映射并显示超出允许的节距误差的液晶液滴的位置的示例的视图；

图9是根据本发明第二实施例的用于检测液晶的错误排出的方法的流程图；

图10是示出使用根据本发明第二实施例的错误排出检测方法的LC涂布机的构造的方框图；以及

图11是示出在根据本发明第二实施例的错误排出检测方法中由照相机拍摄的液晶液滴的图像的视图。

具体实施方式

下文中将结合附图详细描述本发明的优选实施例。

首先将描述使用根据本发明第一实施例的用于检测液晶的错误排出的方法的LC涂布机的示例。

图1是示出使用根据本发明第一实施例的错误排出检测方法的LC涂布机的一个示例的视图。图2是示出图1的LC涂布机的构造的方框图。

参见图1和图2，LC涂布机100包括框架110、托台120、涂布头单元支撑框架130、涂布头单元140、传感器单元150、中央处理单元(CPU)160和存储器170。

托台120设置在框架110上。母板200加载到托台120的上表面上或从托台120的上表面上卸载。涂布头单元支撑框架130以可移动的方式安装在框架110上。涂布头单元140设置在涂布头单元支撑框架130上，以便能够沿垂直于涂布头单元支撑框架130移动方向的方向移动。

图3是示出由涂布头单元涂布在母板上的液晶液滴的排列的示例的视图。在图3中，以矩阵形状沿X轴和Y轴涂布的液晶液滴由单个涂布头单元140依次涂布。穿过液晶液滴的虚线表示涂布头单元140移动所沿的路径，换句话说，涂布头单元140沿所述路径涂布液晶液滴。在图3的实施例中，涂布路径包括沿X轴取向的第一涂布线220、第二涂布线230、第三涂布线240和第四涂布线250。必要时，可改变涂布线的数量。至少一个单元面板区210限定在母板200上。涂布头单元140依次沿第一涂布线220、第二涂布线230、第三涂布线240和第四涂布线250移动，并将液晶涂布在母板200的单元面板区210上。将详细说明涂布头单元140涂布液晶的过程。首先，涂布头单元140沿X轴方向移动，并将液晶液滴涂布在母板200的第一涂布线220上。液晶液滴在第一涂布线220上的涂布完成之后，涂布头单元140从第一涂布线220的终点沿Y轴方向移动预定距离，然后沿与将液晶涂布在第一涂布线220上时移动的方向相反的方向移动，并将液晶液滴涂布在母板200的第二涂布线230上。这样，涂布头单元140在沿X轴方向移动时将液晶涂布在母板200上，并且在液晶在相应涂布线上的涂布完成之后，涂布头单元140从涂布线的终点沿Y轴方向移动，以在再次沿X轴方向移动并将液晶涂布在新的涂布线上之前从涂布线转移动另一涂布线。

涂布头单元140从当前涂布线转移到另一涂布线的操作如下。在沿第一涂布线220移动的涂布头单元140涂布液晶液滴A之后，涂布头单元140进一步沿X轴方向移动预定距离然后涂布液晶液滴B，从而完成液晶液滴在第一涂布线220上的涂布。从液晶液滴在第一涂布线220上的涂布完成的点，涂布头单元140沿Y轴方向移动，直到它位于第二涂布线230上方。之后，涂布头单元140将液晶涂布在第二涂布线230上，其方式为涂布头单元140沿与将液晶涂布在第一涂布线220上时移动的方向相反的方向移动，并涂布液晶液滴C和D。如上所述，涂布头单元140沿Y轴方向的移动是将涂布头单元140的位置从一条涂布线转移到另一涂布线。

传感器单元150与涂布头单元140整体地移动，并感测从涂布头单元140排出的液晶液滴。图4a是示出涂布头单元的一部分和传感器单元的视图。图4b是示出经过传感器单元的发射部件与接收部件之间的液晶液滴的视图。图4a和图4b的虚线表示从发射部件152发出的光进入接收部件154所沿的路径。传感器单元150包括发射部件152和接收部件154。发射部件152和接收部件154安装为使得它们彼此面对并分别设置在从涂布头单元140排出的液晶液滴滴落所沿的路径的两侧。发射部件152发出光，并且从发射部件152发出的光进入接收部件154。传感器单元150将进入接收部件154的光转换成电信号并将信号传送到CPU160。光连续地从发射部件152发出并进入接收部件154。如果液晶液滴从涂布头单元140排出，则排出的液晶液滴穿过从发光部件152发出的光的路径。

当液晶液滴穿过发射部件152与接收部件154之间的空间时，液晶液滴阻止光进入接收部件154，从而在光穿过发射部件152与接收部件154之间的空间时减少进入接收部件154的光量。根据进入接收部件154的光量的变化，电信号的幅度改变。这样，每当液晶液滴穿过发射部件152与接收部件154之间的空间，进入接收部件154的光量减少。因此，电信号的幅度改变。利用此，CPU 160可感测液晶液滴是否排出以及排出的时间点。

存储器170储存预设坐标。预设坐标是指液晶液滴必须涂布在母板200上的预设点。CPU 160提取已储存在存储器170中的预设坐标并控制LC涂布机100的操作，使得涂布头单元140可将液晶液滴涂布在预设坐标处。

图5是示出在气泡的影响下未涂布在母板的预设坐标上的液晶液滴的视图。图6是示出液晶液滴未涂布在某些预设坐标处或涂布在母板上的某些液晶液滴的尺寸大于预设尺寸的状态的视图。图5和图6中由虚线标出的圆圈310表示预设坐标，而实心圆圈320表示实际涂布的液晶液滴。

参见图2和图5，虽然CPU控制LC涂布机100使得液晶液滴可涂布在预设坐标处，但如果气泡引入涂布头单元140中，涂布头单元140可能在气泡的影响下发生故障，导致液晶液滴涂布在错误的点处，而不是涂布在预设坐标处。在此状态下，虽然液晶液滴涂布在错误的点处而不是涂布在它们本来必须涂布的预设点处，但涂布在母板200上的液晶的总量与预设量并无不同。但是，如果气泡连续引入涂布头单元140中并积聚，如图6所示，则液晶液滴可能未涂布在某些预设坐标处，也可能是没有涂布液晶液滴，或涂布在母板200上的某些液晶液滴的尺寸还可能大于预设尺寸。在此情况下，涂布在母板200上的液晶的总量可能不同于预设量，从而导致有缺陷的LCD。因此，如图5所示，液晶液滴涂布在与预设坐标不同的点处的现象可以是液晶的错误排出的预兆。鉴于此，根据本发明的用于检测液晶的错误排出的方法的目的是检测液晶液滴涂布在非预设坐标处的错误的点，从而防止生产有缺陷的LCD。

图7是根据本发明第一实施例的用于检测液晶的错误排出的方法的流程图。参见图7，根据本发明第一实施例的用于检测液晶的错误排出的方法包括：指示涂布头单元至少涂布液晶液滴两次的步骤S110；利用传感器感测依照指示依次涂布的液晶液滴的步骤S120；储存与传感器感测液晶液滴时的时间点相对应的运动数据的步骤S130；利用储存的运动数据计算涂布节距(pitch)的步骤S140；利用计算的涂布节距和参考节距来计算误差值的步骤S150；确定计算的误差值是否在允许的节距误差范围内的步骤S160；以及当确定误差值超出允许的节距误差范围时产生警报的步骤S170。

在下文中将参考图2和图5详细描述根据本发明第一实施例的用于检测液晶错误排出的方法的步骤。

指示涂布头单元140涂布液晶液滴的步骤S110是在涂布头单元140沿涂布路径相对于母板200移动时实施的。即，当涂布头单元140沿涂布路径移动时，CPU 160指示涂布头单元140将液晶液滴涂布在预设坐标处。如果液晶涂布指示传送到涂布头单元140，涂布头单元140涂布液晶液滴。在沿涂布头单元140的涂布路径彼此间隔开的位置处执行至少两次涂布液晶液滴的操作。

在步骤S120，如果液晶液滴从涂布头单元140排出，传感器单元150在液晶液滴到达母板200之前感测液晶液滴。每当液晶液滴从涂布头单元140排出，传感器单元150就感测它。在步骤S130，每当传感器单元150感测液晶液滴，则在感测液晶液滴时的时间点涂布头单元140的运动数据就被储存。运动数据包括位置数据和时间数据，位置数据包括与在传感器单元150感测液晶液滴时的时间点涂布头单元140的位置有关的信息，时间数据包括与传感器单元150感测液晶液滴时的时间有关的信息。位置数据和时间数据储存在存储器170中。

随后，在步骤S140，利用运动数据计算已涂布的两个连续的液晶液滴之间的涂布节距。涂布节距的意思是由涂布头单元140依次涂布在母板200上的两个连续的液晶液滴之间在母板200上的距离。参见图5，依次涂布的液晶液滴1a’与液晶液滴1b’之间的距离P1’、液晶液滴1b’与液晶液滴1c’之间的距离P2’等是涂布节距。在第一实施例中，涂布节距是利用运动数据获得的计算值，而不是实际地依次涂布在母板200上的两个液晶液滴之间的距离。涂布节距可由以下方法计算。

首先，可利用涂布头单元140的位置数据计算涂布节距。假设每个液晶液滴从传感器单元150感测液晶液滴时的时间点到达母板200所用的时间相同，则母板200上两个连续的液晶液滴之间的距离——换句话说，涂布节距——与传感器单元150感测所述两个液晶液滴时涂布头单元140的两个位置之间的距离相同。即，涂布节距等于第一位置与第二位置之间的距离，所述第一位置是传感器单元150感测第一液晶液滴时涂布头单元140的位置，所述第二位置是传感器单元150感测第二液晶液滴时涂布头单元140的位置。

替代地，可利用时间数据计算涂布节距。假设每个液晶液滴从传感器单元150感测液晶液滴时的时间点到达母板200所用的时间相同，则母板200上两个连续的液晶液滴之间的距离——换句话说，涂布节距——可通过将传感器单元150感测两个液晶液滴时的两个时间点之间的时间差乘以涂布头单元140移动的速度来计算。即，涂布节距等于涂布头单元140移动的速度与传感器单元150感测第一液晶液滴时的第一时间点和传感器单元150感测第二液晶液滴时的第二时间点之间的时间差相乘的结果。

利用运动数据计算液晶液滴的涂布节距的步骤可与液晶涂布过程中涂布液晶的操作一起实施，或替代地，可在液晶涂布过程完全完成之后实施。

之后，在步骤S150，利用计算的涂布节距和参考节距来计算误差值。误差值可以是涂布节距与参考节距之间的差、所述差的绝对值、涂布节距与参考节距的比等等。参考节距是指在没有气泡影响时两个连续的液晶液滴必须实际地涂布在母板200上的两个点之间的距离。如果参考坐标是没有气泡影响时两个连续的液晶液滴必须实际地涂布在母板200上的点，则参考节距是液晶液滴1a’的参考坐标1a与液晶液滴1b’的参考坐标1b之间的距离P1。液晶液滴1b’的参考坐标1b与液晶液滴1c’的参考坐标1c之间的距离P2也是参考节距。参考节距可通过以下两种方法计算。

可利用依次涂布的两个连续的液晶液滴的预设坐标来计算参考节距。如上所述，液晶液滴必须涂布在母板200上的点是在液晶涂布过程开始之前预设的。参考节距等于两个连续的液晶液滴的预设坐标之间的距离。

替代地，可利用涂布头单元140被指示依次涂布两个液晶液滴时的两个时间点的涂布头单元140的位置数据来计算参考节距。假设没有气泡影响，并假设每个液晶液滴从涂布头单元140被指示涂布液晶液滴的时间点——换句话说，从涂布指示从CPU 160传送到涂布头单元140时的时间点——到达母板200所用的时间是恒定的，则参考节距等于第三位置与第四位置之间的距离，所述第三位置是在涂布头单元140被指示涂布第一液晶液滴时的时间点涂布头单元140的位置，所述第四位置是在涂布头单元140被指示涂布第二液晶液滴时的时间点涂布头单元140的位置。

可利用参考节距和由上述方法获得的涂布节距来计算误差值。在步骤S160，确定计算的误差值是否落在允许的节距误差范围内。允许的节距误差范围是用户事先设置的。如果误差值在允许的节距误差范围内，则可确定液晶液滴已正常排出。对随后涂布的两个液晶液滴重复此操作。另一方面，如果误差值超出允许的节距误差范围，则可确定液晶液滴不正常地排出，并在步骤S170通过警报通知用户。警报可通过不同的方式实现，如，警报声、声音、文字、图形信息、等等。

特别地，如果警报以图形信息实现，则优选的是超出允许的节距误差范围的液晶液滴的位置被映射并显示给用户。图8是示出映射并显示超出允许的节距误差的液晶液滴的位置的示例的视图。如图8所示，如果构造为使得超出允许的节距误差范围的液晶液滴410显示在显示器400上，则用户不但可容易并快速地检查是否有超出允许的节距误差范围的液晶液滴，而且可容易并快速地检查超出允许的节距误差范围的液晶液滴的位置。

优选的是仅相对于涂布在设置在母板200上的若干条涂布线之中的同一涂布线上的液晶液滴计算误差值。换句话说，如果涂布头单元140的涂布路径是如图5所示，那么仅从涂布在沿X轴取向的同一涂布线上的两个相邻液晶液滴之间的关系获得误差值，而不必计算涂布在相对于y轴方向彼此间隔开的不同涂布线上的两个液晶液滴之间的误差值。例如，从依次涂布在第一涂布线330上的液晶液滴1d’与1e’之间的关系以及从依次涂布在第二涂布线340上的液晶液滴2a’与2b’之间的关系获得误差值，而不必计算分别涂布在为不同涂布线的第一涂布线330和第二涂布线340上的液晶液滴1e’与2a’之间的误差值。

接下来，将描述根据本发明第二实施例的用于检测液晶的错误排出的方法。

图9是根据本发明第二实施例的用于检测液晶的错误排出的方法的流程图。

参见图9，根据本发明第二实施例的用于检测液晶的错误排出的方法包括：指示涂布头单元至少涂布液晶液滴两次的步骤S210；对依照指示涂布在母板上的液晶液滴拍照的步骤S220；获得拍摄的液晶液滴的位置数据的步骤S230；利用依次涂布的液晶液滴的位置数据计算涂布节距的步骤S240；利用计算的涂布节距和参考节距计算误差值的步骤S250；确定计算的误差值是否在允许的节距误差范围内的步骤S260；以及当确定误差值超出允许的节距误差范围时产生警报的步骤S270。

与使用传感器单元计算涂布节距的第一实施例不同，第二实施例中使用照相机。因此，如图10所示，使用根据本发明第二实施例的用于检测液晶错误排出的方法的LC涂布机包括照相机180，照相机180可对涂布在母板200上的液晶液滴拍照。照相机180可一次性地对包括涂布在母板200上的所有液晶液滴的区域拍照，或替代地，可分批对所述区域拍照。除了照相机180之外，使用第二实施例的错误排出检测方法的LC涂布机的总体构造与第一实施例的LC涂布机的构造相同。

下文中将详细描述根据本发明第二实施例的用于检测液晶的错误排出的方法的步骤。

在步骤S210，涂布头单元140沿涂布路径相对于母板200移动，并且CPU 160指示涂布头单元140在涂布头单元140移动时将液晶涂布在母板200上。如果液晶涂布指示传送到涂布头单元140，则涂布头单元140在沿涂布路径移动时涂布液晶液滴。在沿涂布头单元140的涂布路径彼此间隔开的位置处执行至少两次涂布液晶液滴的操作。

在LC涂布操作完成之后，在步骤S220，照相机180对涂布在母板200上的液晶液滴拍照。图11是示出在根据本发明第二实施例的错误排出检测方法中由照相机拍摄的液晶液滴的图像的视图。在步骤S230，对包括液晶液滴的图像进行图像处理，以便产生涂布在母板200上的所有液晶液滴的位置数据。位置数据可包括液晶液滴在母板200上的绝对位置值或液晶液滴相对于其他液晶液滴的相对位置值。

在步骤S240，利用位置数据计算依次涂布的两个液晶液滴之间的涂布节距P3’。相对于涂布在母板200上的两个连续的液晶液滴计算涂布节距P3’。即，相对于第一和第二液晶液滴、第二和第三液晶液滴、...、第(n-1)个和第n个液晶液滴计算涂布节距P3’。

在计算涂布节距P3’之后，在步骤S250，利用涂布节距P3’和参考节距P3计算误差值。如上所述，误差值可以是涂布节距P3’与参考节距P3之间的差、所述差的绝对值、涂布节距P3’与参考节距P3的比等等。参考节距P3是指在没有气泡影响时两个连续的液晶液滴必须实际地涂布在母板200上的两个点之间的距离。以与第一实施例相同的方式，可利用依次涂布的两个液晶液滴的预设坐标、或利用当涂布头单元140被指示依次涂布两个液晶液滴时的两个时间点的涂布头单元140的位置数据来计算参考节距。此外，以与第一实施例相同的方式，优选地仅相对于涂布在沿X轴方向取向的同一涂布线上的液晶液滴计算误差值。

在步骤S260，确定计算的误差值是否落在允许的节距误差范围内。如果误差值在允许的节距误差范围内，则可确定液晶液滴已正常排出。如果误差值超出允许的节距误差范围，则可确定液晶液滴不正常地排出，并在步骤S270通过警报通知用户。警报可通过不同的方式实现，如，警报声、声音、文字、图形信息等等。特别地，如果警报以图形信息实现，则优选的是超出允许的节距误差范围的液晶液滴的位置被映射并显示给用户。

如上所述，本发明可在没有液晶液滴被涂布或大于预设尺寸的液晶液滴被涂布之前检测LC涂布机的错误液晶排出，从而防止生产有缺陷的LCD。

此外，在本发明的实施例中，超出允许的节距误差范围的液晶液滴的位置被映射并显示给用户，使得用户不但可快速地检查是否有超出允许的节距误差范围的液晶液滴，而且可快速地检查超出允许的节距误差范围的液晶液滴的位置。

另外，在本发明的实施例中，当液晶液滴滴落时，传感器可实时检测液晶液滴。之后，可与液晶的涂布一起实时地确定是否有液晶的错误排出。

另外，在本发明的实施例中，利用由照相机拍摄的图像计算依次涂布的两个液晶液滴之间的涂布节距。因此，可更准确地计算涂布节距。

虽然为了示例性目的描述了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将会清楚，在不脱离所附权利要求公开的本发明范围和实质情况下，可以进行各种不同的修改、增加以及替换。

Claims (5)

1.一种用于检测液晶的错误排出的方法，包括以下步骤：

指示涂布头单元至少涂布液晶液滴两次；

利用传感器检测依照所述指示依次涂布的液晶液滴；

储存与所述传感器检测所述液晶液滴中的每个时的检测时间点相对应的运动数据；

利用储存的所述运动数据来计算涂布节距；

利用计算的所述涂布节距和参考节距来计算误差值；

确定计算的所述误差值是否在允许的节距误差范围内；并且

当确定所述误差值超出所述允许的节距误差范围时产生警报，

所述运动数据包括与所述检测时间点相对应的所述涂布头单元的位置数据或所述检测时间点的时间数据，并且利用所述位置数据或所述时间数据来计算所述涂布节距。

2.如权利要求1所述的方法，其中，利用依次涂布的所述液晶液滴所必须涂布的预设坐标来计算所述参考节距。

3.如权利要求1所述的方法，其中，利用所述涂布头单元被指示依次涂布所述液晶液滴时的时间点的所述涂布头单元的位置数据来计算所述参考节距。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述涂布头单元沿至少两条涂布线移动并依次涂布液晶液滴，所述涂布线沿x轴方向取向，并且

仅相对于涂布在所述涂布线中的同一涂布线上的液晶液滴计算所述误差值。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述警报的产生包括

映射并显示超出所述允许的节距误差范围的液晶液滴的位置。