CN104698694B - 一种液晶面板对合设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶面板对合设备及方法。所述设备，用于对合第一基板和第二基板，包括：摄像组件，用于在对第一基板和第二基板进行预对合时，至少拍摄第一基板上游标尺的实际图像；数据处理模块，用于读取游标尺的实际图像中的刻度，并根据刻度计算第一基板的补偿距离；移动模块，用于根据补偿距离对第一基板进行位置移动。所述方法包括：在对第一基板和第二基板进行预对合时，至少拍摄所述第一基板上游标尺的实际图像；读取所述游标尺的实际图像中的刻度，并根据所述刻度计算所述第一基板的补偿距离；根据所述补偿距离对所述第一基板进行位置移动。所述设备和方法能够在基板对合时根据基板实际位置对基板进行调整，减少串色现象的发生。

Description

一种液晶面板对合设备及方法

技术领域

本发明涉及液晶领域，尤其涉及一种液晶面板对合设备及方法。

背景技术

相对于家电产品的液晶屏，移动产品的液晶屏对品质，尤其是像素密度方面要求较高。这样对ODF(One Drop Filling，一滴灌注)工艺提出了更高的要求，同时也大大提高了串色发生的风险。由于TFT与CF的TP匹配性较差；在家电液晶屏制造企业转型制造移动产品液晶屏时，采用现有的VAS(Vacuum Alignment System，真空对合系统)直接进行对合，在像素密度较高时，容易产生对合位置偏差，出现串色。图4A为现有技术中的阵列基板和彩膜基板对合时的准确位置示意图，红色子像素点401、黑矩阵402、绿色子像素点403的位置分别与第一氧化铟锡像素点404、氧化铟锡公共电压405、第二氧化铟锡像素点406对准。图4B为现有技术中的阵列基板和彩膜基板对位出现较大偏差时示意图，在图4B所示的情况下，在红色子像素点401亮时，相应绿色子像素点406边缘被点亮，BM(Black Matrix，黑矩阵)与SD(Source Drain，源漏极)无法形成遮挡，串色发生。

现有的VAS系统不会进行自动补偿，而是采用后续补偿的方式，即在一个批次的液晶屏切割后通过读取本批次切割获得的单个液晶屏上的游标尺数据获得位置偏差，以该位置偏差为准判定后续批次基板是否需要补偿，并在需要补偿时进行手动补偿。由于每个批次的基板之间的位置偏差并不是一致的，例如，本批次对合的基板在X轴方向上偏差-6μm，那么下批次的基板对合时就会在X方向相应地移动基板做出补偿，补偿结果等到后续切割后，读取单个液晶屏上的游标尺尺寸才能确定。由于批次间的尺寸、位置等的差异，现有技术的这种方式的补偿效果不好，该种参考数据无实际意义，也无法完全避免串色的发生。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种液晶面板对合设备及方法，能够在基板对合时根据基板实际位置对基板进行调整，减少串色现象的发生。

基于上述目的本发明提供的一种液晶面板对合设备，用于对合第一基板和第二基板，所述设备包括：

摄像组件，用于在对所述第一基板和第二基板进行预对合时，至少拍摄所述第一基板上游标尺的实际图像；

数据处理模块，用于读取所述游标尺的实际图像中的刻度，并根据所述刻度计算所述第一基板的补偿距离；

移动模块，用于根据所述补偿距离对所述第一基板进行位置移动。

可选的，所述游标尺的实际图像包括所述第一基板在X方向上的至少两组游标尺的实际图像，以及所述第一基板在Y方向上至少两组游标尺的实际图像。

可选的，所述设备还包括透射光装置，与所述摄像组件分别设置在所述第一基板两侧，用于在所述摄像组件拍摄所述实际图像时向所述游标尺投射光线。

可选的，所述数据处理模块包括：

相对偏移距离计算单元，用于根据所述刻度，计算每个游标尺实际图像中的游标尺刻度相对于游标尺基准刻度的偏移距离；

补偿判断单元，用于根据本次预对合时采集到的所有游标尺实际图像计算出的所述偏移距离平均值超过偏移距离设定值时，确定需要移动所述第一基板；

补偿距离计算单元，用于在所述补偿判断单元确定需要移动所述第一基板时，根据所述偏移距离的平均值计算第一基板在X或Y方向上的补偿距离，并触发所述移动模块。

可选的，所述相对偏移距离计算单元包括：

刻度识别子单元：用于将第一基板的游标尺实际图像中的刻度与游标尺基准刻度的刻度进行对比，识别与所述游标尺基准刻度最匹配的刻度；

相对距离偏移读取子单元：用于读取所述最匹配的刻度相对于游标尺基准刻度的距离，作为所述偏移距离。

可选的，所述游标尺基准刻度为第二基板的游标尺实际图像中的游标尺刻度，或预先存储的标准图样中的游标尺刻度。

可选的，所述摄像组件包括滑轨、设置在所述滑轨上的至少一个滑块、设置在所述滑块上的可伸缩摄像头。

同时，本发明提供一种液晶基板对合方法，包括如下步骤：

在对所述第一基板和第二基板进行预对合时，至少拍摄所述第一基板上游标尺的实际图像；

读取所述游标尺的实际图像中的刻度，并根据所述刻度计算所述第一基板的补偿距离；

根据所述补偿距离对所述第一基板进行位置移动。

可选的，所述游标尺的实际图像包括所述第一基板在X方向上的至少两组游标尺的实际图像，以及所述第一基板在Y方向上至少两组游标尺的实际图像。

可选的，读取所述游标尺的实际图像中的刻度、并根据所述刻度计算所述第一基板的补偿距离的步骤具体包括：

根据所述刻度，计算每个游标尺实际图像中的游标尺刻度相对于游标尺基准刻度的偏移距离；

根据本次预对合时采集到的所有游标尺实际图像计算出的所述偏移距离平均值超过偏移距离设定值时，确定需要移动所述第一基板；

在所述补偿判断单元确定需要移动所述第一基板时，计算所述偏移距离设定值与相应的偏移距离平均值之差，将计算结果对应地作为第一基板在X或Y方向上的补偿距离，并触发所述移动模块。

可选的，根据所述刻度、计算每个游标尺实际图像中的游标尺刻度相对于游标尺基准刻度的偏移距离的步骤具体包括：

将第一基板的游标尺实际图像中的刻度与游标尺基准刻度的刻度进行对比，识别与所述游标尺基准刻度最匹配的刻度；

读取所述最匹配的刻度相对于游标尺基准刻度的距离，作为所述偏移距离。

可选的，所述游标尺基准刻度为第二基板的游标尺实际图像中的游标尺刻度，或预先存储的标准图样中的游标尺刻度。

从上面所述可以看出，本发明提供的液晶面板对合设备及方法，可实时对当前对合的基板进行监测，并能够依据监测结果对当前预对合基板进行位置调整，移动偏移的基板，防止因基板对合时的位置偏差而出现串色现象，提高产品质量。同时，本发明实施例通过基板在制造成型时携带的游标尺的图像进行判断，具有较高的精度。

附图说明

图1为本发明实施例的液晶面板对合设备工作状态示意图；

图2A-2C为本发明实施例的游标尺示意图；

图3为本发明实施例的液晶面板对合方法流程示意图；

图4A为不存在位置偏移的情况下的液晶面板对合示意图；

图4B为存在偏移的情况下的液晶面板对合示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明首先提供一种液晶面板对合设备，用于对合第一基板101和第二基板102，该设备包括：

摄像组件103，用于在对第一基板101和第二基板102进行预对合时，至少拍摄第一基板101上游标尺104的实际图像；

数据处理模块，用于读取游标尺104的实际图像中的刻度，并根据该刻度计算第一基板的补偿距离；

移动模块，用于根据补偿距离对第一基板101进行位置移动。

从上面所述可以看出，本发明提供的液晶面板对合设备，能够在第一基板和第二基板对合时，通过拍摄第一基板上的游标尺图像来确定第一基板应该移动的距离，即补偿距离，然后通过移动模块对第一基板进行实时移动，一个批次的基板的补偿距离根据本批次基板的图像数据进行计算，不仅使得基板的位置补偿变得有效、有意义，还具有较高的位置补偿精度，解决了高像素密度的基板对合时产生的串色问题。

在本发明具体实施例中，第一基板可以是上基板，也可以是下基板。除了对第一基板进行位置调整之外，还可以预设一个基准位置，分别检测第一基板和第二基板与基准位置之间的位置偏差，通过拍摄第二基板的图像获取第二基板的尺寸偏差，若第二基板与预设的基准位置存在偏差，可以在调整第一基板位置的同时调整第二基板的位置。

具体的，第一基板是阵列基板和彩膜基板中的一个，第二基板是阵列基板和彩膜基板中的另一个。

在本发明具体实施例中，除了游标尺104的实际图像中的游标尺刻度之外，应当还存在一个游标尺基准刻度，数据处理模块将游标尺104的实际图像中的游标尺刻度与游标尺基准刻度进行对比，读取游标尺104实际图像中的刻度，刻度读取原理与游标卡尺类似。具体的，数据处理模块将第一基板101上的游标尺104的实际图像中的游标尺刻度，与预先存储的图片或拍摄得到的图片中获取的游标尺基准刻度进行比对，根据两部分刻度，按照游标卡尺刻度的读取方法，读取游标尺104实际图像的刻度。

在本发明一些实施例中，游标尺104的实际图像包括第一基板101在X方向上的至少两组游标尺104的实际图像，以及第一基板101在Y方向上至少两组游标尺104的实际图像。

由于基板本身可能存在变形(基板在制作过程中可能因外力导致变形，例如机器人外力等)，因此，在较佳的实施例中，应在设定的X、Y方向上至少分别采集两组游标尺的实际图像。相应的，摄像组件应当至少包括一个摄像头，通过将该摄像头移动到各个游标尺所在的位置拍摄多个游标尺的实际图像。在具体实施例中，可预先设置摄像头拍摄游标尺的实际图像时所应处的位置坐标，在拍摄游标尺的实际图像时，将摄像头按照预设的位置坐标移动到相应的位置。

图2A为一种具体实施例中的游标尺104实际图像示意图，由于基板可能在其所在的平面内发生任意方向上的位置偏移，每个游标尺104应当包括正、负方向的刻度以及零点，零点非游标尺上刻度为0的点，而是在正、负刻度中间的点。如图2A所示，在实际获取基板位置数据时，游标尺104实际图像中游标尺零点不处于图像的中心位置，而如图2B所示的游标尺基准刻度中的零点位置处于图像中心位置，将图2A、图2B中的游标尺进行合并为图2C所示的图像，即可从通过该图像直接获取游标尺104的刻度相对于游标尺基准刻度的距离，即第一基板101的偏移距离。

在本发明一些实施例中，该设备还包括透射光装置，与摄像组件103分别设置在第一基板101两侧，用于在摄像组件拍摄实际图像时向游标尺104投射光线。在图1中，透射光装置没有画出，采用透射光向游标尺104投射光线，能够使得摄像组103件获取较为清晰的图像。

在本发明其它实施例中，透射光装置还可以与摄像组件103设置在第一基板101的同侧，但是在这种情况下，拍摄第一基板101的图像时，第一基板101可能会反射透射光装置投射的光线，因此，在本发明优选实施例中，透射光装置应当与摄像组件103分别设置在第一基板101的两侧。

在本发明一些实施例中，数据处理模块包括：

相对偏移距离计算单元，用于根据刻度，计算每个游标尺104的实际图像中的游标尺刻度相对于游标尺基准刻度零点的偏移距离；

补偿判断单元，用于根据本次预对合时采集到的所有游标尺104的实际图像计算出的偏移距离平均值超过偏移距离设定值时，确定需要移动第一基板；

补偿距离计算单元，用于在补偿判断单元确定需要移动第一基板时，根据偏移距离的平均值计算第一基板101在X或Y方向上的补偿距离，并触发移动模块。

在本发明具体实施例中，游标尺的刻度大小可以根据实际情况设定。例如图2C所示的游标尺104的实际图像中的刻度与游标尺基准刻度的比较图，当偏移一个刻度的距离为0.5μm时，图2A所示的实际图像刻度的零点与基准刻度零点相比，在正刻度的第四个刻度，即刻度+2处上下对齐，偏移距离是0.5×4＝2μm。

当基板偏移的距离较远，会出现较为明显的串色现象；但当基板偏移距离较近时，串色现象不明显，不会对使用造成影响，在这种情况下可以不进行位置调整，不移动基板。因此，为提高基板对合效率，在本发明优选实施例中，设置偏移距离设定值，当第一基板的偏移距离小于偏移距离设定值时，串色现象不明显，无需移动第一基板；当第一基板的偏移距离达到或超过偏移距离设定值时，串色现象较为明显，会影响后续产品的质量，需要对第一基板进行位置调整。

在优选实施例中，偏移距离设定值为±4.5μm，经过实际研究发现，对于大多数种类的基板，在其实际位置与基准位置偏移距离不超过4.5μm时，串色现象不明显，不会对对合后的基板品质造成影响。若是相对偏移距离计算单元计算的相对偏移距离为X方向+5μm，那么将第一基板101沿着X轴负方向移动5μm；若是相对偏移距离计算单元计算的相对偏移距离为X方向-5μm，那么将第一基板101沿着X轴正方向移动5μm。

预先设置游标尺104每个刻度偏移所对应的单位距离，补偿距离计算单元根据游标尺104的实际图像中的刻度和基准刻度所对准的刻度与单位距离计算补偿距离。

在本发明具体实施例中，补偿距离可以是游标尺104的实际图像中的刻度和基准刻度之间的偏移距离，也可以是偏移距离与偏移距离设定值之差。

考虑到基板本身在制作、成型的过程中可能会出现的变形，判读是否需要补偿以及计算补偿距离时，先对相对偏移距离计算单元计算的、本次拍摄的所有游标尺实际图像的刻度的偏移距离计算平均值，然后将该平均值与偏移距离设定值进行比较，并判断需要补偿时根据该平均值计算补偿距离。例如，在一个具体实施例中，偏移距离设定值为±4.5μm，第一基板X轴、Y轴方向上分别设置有两组游标尺，根据X轴上的游标尺实际图像，偏移距离分别为+4μm、-4μm，那么第一基板在X轴方向上的偏移距离平均值为0；根据Y轴上的游标尺实际图像，偏移距离分别为+5μm、+5μm，那么第一基板在Y轴方向上的偏移距离平均值为+5μm；根据偏移距离平均值判断第一基板在X轴方向上不需要移动，在Y轴方向上偏移距离超过了偏移距离设定值，那么将第一基板沿着Y轴负方向移动5-4.5＝0.5μm。

在本发明具体实施例中，相对偏移距离计算单元包括：

刻度识别子单元：用于将第一基板的游标尺实际图像中的刻度与游标尺基准刻度的刻度进行对比，识别与游标尺基准刻度最匹配的刻度；

相对距离偏移读取子单元：用于读取最匹配的刻度相对于游标尺基准刻度的距离，作为偏移距离。

在本发明一些实施例中，游标尺基准刻度为第二基板的游标尺实际图像中的游标尺刻度，或预先存储的标准图样中的游标尺刻度。

在本发明具体实施例中，摄像组件包括滑轨、设置在滑轨上的至少一个滑块、设置在滑块上的可伸缩摄像头。

在本发明其它具体实施例中，摄像组件包括可伸缩摄像头，摄像头位置可以通过诸如滑轨、滑块之类的位置调节机构进行调节。

同时，本发明提供一种液晶基板对合方法，包括如图3所示的步骤：

步骤301：在对第一基板和第二基板进行预对合时，至少拍摄第一基板上游标尺的实际图像；

步骤302：读取游标尺的实际图像中的刻度，并根据刻度计算第一基板的补偿距离；

步骤303：根据补偿距离对第一基板进行位置移动。

通过上述方法，能够在基板对合时实时获取基板的位置信息，并根据基板的当前位置信息对当前批次的基板进行位置调整，从而能够通过位置补偿有效地控制对合时基板的位置，避免串色情况的发生。

在具体实施例中，步骤301之前，方法还包括：根据预先设定的位置坐标，将摄像组件的摄像头移动到对应的位置。

在本发明一些实施例中，游标尺的实际图像包括第一基板在X方向上的至少两组游标尺的实际图像，以及第一基板在Y方向上至少两组游标尺的实际图像。

在本发明一些实施例中，读取游标尺的实际图像中的刻度、并根据刻度计算第一基板的补偿距离的步骤具体包括：

根据刻度，计算每个游标尺实际图像中的游标尺刻度相对于游标尺基准刻度的偏移距离；

根据本次预对合时采集到的所有游标尺实际图像计算出的偏移距离平均值超过偏移距离设定值时，确定需要移动第一基板；

在补偿判断单元确定需要移动第一基板时，计算偏移距离设定值与相应的偏移距离平均值之差，将计算结果对应地作为第一基板在X或Y方向上的补偿距离，并触发移动模块。

在本发明一些实施例中，根据刻度、计算每个游标尺实际图像中的游标尺刻度相对于游标尺基准刻度的偏移距离的步骤具体包括：

将第一基板的游标尺实际图像中的刻度与游标尺基准刻度的刻度进行对比，识别与游标尺基准刻度最匹配的刻度；

读取最匹配的刻度相对于游标尺基准刻度的距离，作为偏移距离。

在本发明一些实施例中，游标尺基准刻度为第二基板的游标尺实际图像中的游标尺刻度，或预先存储的标准图样中的游标尺刻度。

从上面所述可以看出，本发明提供的液晶面板对合设备及方法，可实时对当前对合的基板进行监测，并能够依据监测结果对当前基板进行位置调整，移动偏移的基板，防止因基板对合时的位置偏差而出现串色现象，提高产品质量。同时，本发明实施例通过基板在制造成型时携带的游标尺的图像进行判断，具有较高的精度。

应当理解，本说明书所描述的多个实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种液晶面板对合设备，用于对合第一基板和第二基板，其特征在于，所述设备包括：

摄像组件，用于在对所述第一基板和第二基板进行预对合时，至少拍摄所述第一基板上游标尺的实际图像；

数据处理模块，用于读取所述游标尺的实际图像中的刻度，并根据所述刻度以及预先存储的游标尺基准刻度计算所述第一基板的补偿距离；

移动模块，用于根据所述补偿距离对所述第一基板进行位置移动。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述游标尺的实际图像包括所述第一基板在X方向上的至少两组游标尺的实际图像，以及所述第一基板在Y方向上至少两组游标尺的实际图像。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括透射光装置，与所述摄像组件分别设置在所述第一基板两侧，用于在所述摄像组件拍摄所述实际图像时向所述游标尺投射光线。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述数据处理模块包括：

相对偏移距离计算单元，用于根据所述刻度，计算每个游标尺实际图像中的游标尺刻度相对于游标尺基准刻度的偏移距离；

补偿判断单元，用于根据本次预对合时采集到的所有游标尺实际图像计算出的所述偏移距离平均值超过偏移距离设定值时，确定需要移动所述第一基板；

补偿距离计算单元，用于在所述补偿判断单元确定需要移动所述第一基板时，根据所述偏移距离的平均值计算第一基板在X或Y方向上的补偿距离，并触发所述移动模块。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述相对偏移距离计算单元包括：

刻度识别子单元：用于将第一基板的游标尺实际图像中的刻度与游标尺基准刻度的刻度进行对比，识别与所述游标尺基准刻度最匹配的刻度；

相对偏移距离读取子单元：用于读取所述最匹配的刻度相对于游标尺基准刻度的距离，作为所述偏移距离。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述摄像组件包括滑轨、设置在所述滑轨上的至少一个滑块、设置在所述滑块上的可伸缩摄像头。

7.一种液晶基板对合方法，其特征在于，包括如下步骤：

在对第一基板和第二基板进行预对合时，至少拍摄所述第一基板上游标尺的实际图像；

读取所述游标尺的实际图像中的刻度，并根据所述刻度以及预先存储的游标尺基准刻度计算所述第一基板的补偿距离；

根据所述补偿距离对所述第一基板进行位置移动。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述游标尺的实际图像包括所述第一基板在X方向上的至少两组游标尺的实际图像，以及所述第一基板在Y方向上至少两组游标尺的实际图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，读取所述游标尺的实际图像中的刻度、并根据所述刻度以及预先存储的游标尺基准刻度计算所述第一基板的补偿距离的步骤具体包括：

根据所述刻度，计算每个游标尺实际图像中的游标尺刻度相对于游标尺基准刻度的偏移距离；

根据本次预对合时采集到的所有游标尺实际图像计算出的所述偏移距离平均值超过偏移距离设定值时，确定需要移动所述第一基板；

在补偿判断单元确定需要移动所述第一基板时，计算所述偏移距离设定值与相应的偏移距离平均值之差，将计算结果对应地作为第一基板在X或Y方向上的补偿距离，并触发移动模块。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述刻度、计算每个游标尺实际图像中的游标尺刻度相对于游标尺基准刻度的偏移距离的步骤具体包括：

将第一基板的游标尺实际图像中的刻度与游标尺基准刻度的刻度进行对比，识别与所述游标尺基准刻度最匹配的刻度；

读取所述最匹配的刻度相对于游标尺基准刻度的距离，作为所述偏移距离。