CN105093581A - 识别彩膜基板上隔垫物的方法及隔垫物高度的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种识别彩膜基板上隔垫物的方法及隔垫物高度的测量方法，该识别彩膜基板上隔垫物的方法，通过移动CCD相机的镜头进行对焦的方式来识别主间隔物与辅助间隔物，该方法简单易行，适用范围广，不影响产品开口率，能准确识别主隔垫物与辅助隔垫物，提高生产效率。该隔垫物高度的测量方法，通过移动CCD相机的镜头进行对焦的方式来识别主间隔物与辅助间隔物，记录主间隔物与辅助间隔物的坐标，准确测量主隔垫物与辅助隔垫物的高度，从而保证液晶显示器的质量。

Description

识别彩膜基板上隔垫物的方法及隔垫物高度的测量方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种识别彩膜基板上隔垫物的方法及隔垫物高度的测量方法。

背景技术

液晶显示装置(LCD，LiquidCrystalDisplay)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶显示面板及背光模组(backlightmodule)。通常液晶显示面板由彩膜基板(CF，ColorFilter)、薄膜晶体管基板(TFT，ThinFilmTransistor)、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，LiquidCrystal)及密封胶框(Sealant)组成。其中，液晶层厚度即盒厚(CellGap)主要通过设置在阵列基板和彩膜基板之间的隔垫物(PostSpacer，PS)的高度来进行控制，液晶层厚度对液晶显示装置的结构参数和显示质量有重要的影响。

目前使用的隔垫物一般通过掩膜、光刻等工艺形成在彩膜基板上的黑矩阵上；在彩膜基板和薄膜晶体管基板对盒后即形成液晶显示面板，处于彩膜基板和薄膜晶体管基板之间的隔垫物对上述两个基板进行支撑以及缓冲作用，从而维持预定的盒厚，保证画面显示的稳定。

目前，大尺寸高分辨率的电视越来越受到消费者青睐。在大尺寸液晶显示面板中，通常会使用两种类型以上的隔垫物，如在在彩膜基板上设置主隔垫物(MainPS)、及辅助隔垫物(SubPS)，起到多级缓冲的作用，以防止各种Mura或者不良的发生。其中，主隔垫物的高度大于辅助隔垫物的高度，辅助隔垫物的数量大于主隔垫物的数量，两者需要通过不同工艺形成。当液晶面板成盒后，主隔垫物会有一定的压缩量，支撑盒厚，处于压缩状态，而辅助隔垫物没有压缩量。当液晶面板受到过大外力的时候，辅助隔垫物才被压缩，起到辅助支撑作用。

彩膜垫料高度测量机(CFPSH)主要负责对CF玻璃基板上的隔垫物的高度进行量测。图1为彩膜基板上主隔垫物和辅助隔垫物的俯视图，请参阅图1，位于基板10上的主隔垫物20和辅助隔垫物30虽然高度不同，存在段差，但两者均为锥形柱状物，且表面形貌几乎无差异，坐落位置相邻，从而导致彩膜垫料高度测量机内的CCD(ChargeCoupledDevice，CCD)相机从彩膜基板上方无法自动识别主隔垫物与辅助隔垫物，所以在测量中经常出现量错隔垫物的现象。例如：测量主隔垫物时测到了辅助隔垫物，或者测量辅助隔垫物时测到了主隔垫物。

目前针对彩膜垫料高度测量机量测错误的问题有3种改善方法：

1、对测量错误的点位进行重新测量，此种方法属于亡羊补牢，并且再测一遍，彩膜垫料高度测量机也还是不能确定哪个是主隔垫物，哪个是辅助隔垫物，只是碰概率，所以成功率不高，而且会造成设备生产节拍的延长。

2、在RGB色阻膜上制作辨识角，即在主隔垫物所在的子像素上做特别的设计，区别于其他子像素，这样机台就可以根据辨识角来找到主隔垫物，从而进行量测。但是此种方法会影响到产品的开口率，对于部分低端产品适用，对于高端产品是满足不了开发设计的。

3、根据黑白画面灰阶匹配的方式区分RGB三种颜色的子像素，再根据主隔垫物与RGB像素的位置关系找到主隔垫物进而进行量测。此方法的问题点在于RGB三色的灰阶与光阻特性、膜厚、制程差异有关联，CCD相机抓取到的黑白影像很难区分细微的灰阶差异，所以此方法只是对某些特定产品适用。

因此，上述第一种方法并不能改善量错隔垫物的问题，而第二和第三种方法只是针对个别低端显示产品有效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种识别彩膜基板上隔垫物的方法，能够准确识别主隔垫物与辅助隔垫物，不影响产品开口率，简单易行，且同时适用于高端显示产品与低端显示产品。

本发明的还目的在于提供一种隔垫物高度的测量方法，该方法简单易行，适用范围广，能够准确测量主隔垫物与辅助隔垫物的高度，从而保证液晶显示器的质量。

为实现上述目的，本发明提供一种识别彩膜基板上隔垫物的方法，包括如下步骤：

步骤1、提供待测量的彩膜基板及CCD相机，所述彩膜基板包括基板、设在基板上的主隔垫物、及辅助隔垫物，所述主隔垫物的高度大于辅助隔垫物的高度；

步骤2、使用CCD相机对所述主隔垫物、及辅助隔垫物进行俯拍；

步骤3、下降CCD相机的镜头进行对焦，直至获得第一个清晰的隔垫物图像，该第一个被拍摄到清晰图像的隔垫物为主隔垫物，仍为模糊图像的隔垫物为辅助隔垫物。

所述步骤2中CCD相机对所述主隔垫物、及辅助隔垫物开始俯拍时，所述主隔垫物与辅助隔垫物均位于所述CCD相机的镜头的焦距之外，所述主隔垫物与辅助隔垫物被拍摄到的图像均为模糊图像。

所述步骤3中CCD相机的镜头匀速下降，下降速度根据主隔垫物与辅助隔垫物的高度差设置。

所述辅助隔垫物包括第一辅助隔垫物、及第二辅助隔垫物，所述第一辅助隔垫物的高度大于第二辅助隔垫物的高度。

还包括：步骤4、继续下降CCD相机的镜头进行对焦，直至获得第二个清晰的隔垫物图像，该第二个被拍摄到清晰图像的隔垫物为第一辅助隔垫物，仍为模糊图像的隔垫物为第二辅助隔垫物。

所述彩膜基板还包括设于所述基板上的黑色矩阵、及设于所述基板上及所述黑色矩阵内的RGB子像素，所述主隔垫物、及辅助隔垫物设于黑色矩阵上；所述主隔垫物、及辅助隔垫物均为锥形柱状物。

本发明还提供一种隔垫物高度的测量方法，包括如下步骤：

步骤1、提供待测量的彩膜基板及CCD相机，所述彩膜基板包括基板、设在基板上的主隔垫物、及辅助隔垫物，所述主隔垫物的高度大于辅助隔垫物的高度；

步骤2、使用CCD相机对所述主隔垫物、及辅助隔垫物进行俯拍；

步骤3、下降CCD相机的镜头进行对焦，直至获得第一个清晰的隔垫物图像，该第一个被拍摄到清晰图像的隔垫物为主隔垫物，记录主隔垫物的坐标位置；

步骤4、根据步骤3记录的主隔垫物的坐标位置，对主隔垫物进行高度测量，从而得到主隔垫物的高度；

步骤5、继续下降CCD相机的镜头进行对焦，直至获得第二个清晰的隔垫物图像，该第二个被拍摄到清晰图像的隔垫物为辅助隔垫物，记录该辅助隔垫物的坐标位置；

步骤6、根据步骤5记录的坐标位置，对辅助隔垫物进行高度测量，从而得到辅助隔垫物的高度。

所述步骤2中CCD相机对所述主隔垫物、及辅助隔垫物开始俯拍时，所述主隔垫物与辅助隔垫物均位于所述CCD相机的镜头的焦距之外，所述主隔垫物与辅助隔垫物被拍摄到的图像均为模糊图像；

所述步骤3中CCD相机的镜头匀速下降，下降速度根据主隔垫物与辅助隔垫物的高度差设置。

所述辅助隔垫物包括第一辅助隔垫物、及第二辅助隔垫物，所述第一辅助隔垫物的高度大于第二辅助隔垫物的高度，所述步骤5中记录的辅助隔垫物的坐标位置为第一辅助隔垫物的坐标位置。

所述彩膜基板还包括设于所述基板上的黑色矩阵、及设于所述基板上及所述黑色矩阵内的RGB子像素，所述主隔垫物、及辅助隔垫物设于黑色矩阵上，所述主隔垫物、及辅助隔垫物均为锥形柱状物。

本发明的有益效果：本发明提供的一种识别彩膜基板上隔垫物的方法，通过移动CCD相机镜头进行对焦的方式来识别主间隔物与辅助间隔物，该方法简单易行，适用范围广，能准确识别主隔垫物与辅助隔垫物，提高生产效率。本发明提供的隔垫物高度的测量方法，通过移动CCD相机镜头进行对焦的方式来识别主间隔物与辅助间隔物，记录主间隔物与辅助间隔物的坐标，从而准确测量主隔垫物与辅助隔垫物的高度，该方法简单易行，能够改善现有隔垫物高度的测量方法易量错隔垫物的问题，保证液晶显示器的质量

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为彩膜基板上主隔垫物与辅助隔垫物的俯视图；

图2为本发明的识别彩膜基板上隔垫物的方法的流程图；

图3为本发明的隔垫物高度的测量方法的流程图；

图4为本发明的识别彩膜基板上隔垫物的方法的步骤2及本发明的隔垫物高度的测量方法的步骤2的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图2至图4，本发明提供一种识别彩膜基板上隔垫物的方法，包括如下步骤：

步骤1、提供待测量的彩膜基板及CCD相机5，所述彩膜基板包括基板1、设在基板1上的主隔垫物2、及辅助隔垫物3，所述主隔垫物2的高度大于辅助隔垫物3的高度。

具体的，所述CCD相机5由现有彩膜垫料高度测量机提供，该彩膜垫料高度测量机还包括设于所述CCD相机5下方的测量基台6。所述彩膜基板还包括设于所述基板1上的黑色矩阵、及设于所述基板1上及所述黑色矩阵内的RGB子像素，所述主隔垫物2、及辅助隔垫物3设于黑色矩阵上，所述主隔垫物2、及辅助隔垫物3均为锥形柱状物。

步骤2、使用CCD相机5对所述主隔垫物2、及辅助隔垫物3进行俯拍，以获得在俯视情况下主隔垫物2、及辅助隔垫物3的图像，如图1所示。

具体的，如图4所示，将所述彩膜基板放置于测量基台6上，其中设有主隔垫物2与辅助隔垫物3的一面朝上。所述步骤2中对所述主隔垫物2、及辅助隔垫物3开始俯拍时，所述主隔垫物2与辅助隔垫物3均位于所述相机的镜头的焦距之外，此时所述主隔垫物2与辅助隔垫物3被拍摄到的图像均为模糊图像。

步骤3、下降CCD相机5的镜头进行对焦，直至获得第一个清晰的隔垫物图像。由于在CCD镜头从某一设定高度缓慢下降的过程中，最先对焦清晰的影像一定是整个画面内的最高点，在本发明中即主隔垫物2；因此，该第一个被拍摄到清晰图像的隔垫物为主隔垫物2，仍为模糊图像的隔垫物为辅助隔垫物3，据此可以识别出彩膜基板上的隔垫物。

优选的，所述步骤3中CCD相机5的镜头匀速下降，下降速度可根据主隔垫物2与辅助隔垫物3的高度差设置，从而确保CCD相机5在下降过程中能准确识别出具有不同高度的隔垫物，不会因为下降过快而漏检。

进一步地，所述辅助隔垫物可包括第一辅助隔垫物、及第二辅助隔垫物，所述第一辅助隔垫物的高度大于第二辅助隔垫物的高度，在此基础上所述识别彩膜基板上隔垫物的方法还包括：

步骤4、继续下降CCD相机5的镜头进行对焦，直至获得第二个清晰的隔垫物图像，该第二个被拍摄到清晰图像的隔垫物为第一辅助隔垫物，仍为模糊图像的隔垫物为第二辅助隔垫物。所述步骤4优选匀速下降CCD相机5的镜头进行对焦。

上述识别彩膜基板上隔垫物的方法，通过移动相机镜头进行对焦的方式来识别主间隔物与辅助间隔物，与现有技术相比不需要在RGB色阻膜上制作辨识角，不影响产品开口率，不仅适用于低端显示产品，也适用于高端显示产品，适用范围广，快速准确识别主隔垫物与辅助隔垫物，提高生产效率。

请参阅图3，基于以上识别彩膜基板上隔垫物的方法，本发明还提供一种隔垫物高度的测量方法，包括如下步骤：

步骤1、提供待测量的彩膜基板及CCD相机5，所述彩膜基板包括基板1、设在基板1上的主隔垫物2、及辅助隔垫物3，所述主隔垫物2的高度大于辅助隔垫物3的高度。

具体的，所述CCD相机5由彩膜垫料高度测量机提供，该彩膜垫料高度测量机还包括设于所述CCD相机5下方的测量基台6。所述彩膜基板还包括设于所述基板1上的黑色矩阵、及设于所述基板1上及所述黑色矩阵内的RGB子像素，所述主隔垫物2、及辅助隔垫物3设于黑色矩阵上，所述主隔垫物2、及辅助隔垫物3均为锥形柱状物。

步骤2、使用CCD相机5对所述主隔垫物2、及辅助隔垫物3进行俯拍，以获得在俯视情况下主隔垫物2、及辅助隔垫物3的图像，如图1所示。

具体的，如图4所示，将所述彩膜基板放置于测量基台6上，其中设有主隔垫物2与辅助隔垫物3的一面朝上。所述步骤2中对所述主隔垫物2、及辅助隔垫物3开始俯拍时，所述主隔垫物2与辅助隔垫物3均位于所述相机的镜头的焦距之外，所述主隔垫物2与辅助隔垫物3被拍摄到的图像均为模糊图像。

步骤3、下降CCD相机5的镜头进行对焦，直至获得第一个清晰的隔垫物图像，该第一个被拍摄到清晰图像的隔垫物为主隔垫物2，记录主隔垫物2的坐标位置。

优选的，所述步骤3中CCD相机5的镜头匀速下降，下降速度可根据主隔垫物2与辅助隔垫物3的高度差设置。

步骤4、根据步骤3记录的主隔垫物2的坐标位置，对主隔垫物2进行高度测量，从而得到主隔垫物2的高度。

具体的，通过彩膜垫料高度测量机测量所述主隔垫物2的高度。

步骤5、继续下降CCD相机5的镜头进行对焦，直至获得第二个清晰的隔垫物图像，该第二个被拍摄到清晰图像的隔垫物为辅助隔垫物3，记录该辅助隔垫物3的坐标位置。

具体的，若所述辅助隔垫物3包括第一辅助隔垫物、及第二辅助隔垫物，且所述第一辅助隔垫物的高度大于第二辅助隔垫物的高度，所述步骤5中记录的辅助隔垫物3的坐标位置为第一辅助隔垫物的坐标位置；继续下降CCD相机5的镜头，直至获得第三个清晰的隔垫物图像，该第三个被拍摄到清晰图像的隔垫物则为第二辅助隔垫物。因此，辅助隔垫物3可以为多个具有不同高度的辅助隔垫物，本发明中具有不同高度的辅助隔垫物的数量、以及具有同一高度的辅助隔垫物的数量不受限定。

步骤6、根据步骤5记录的坐标位置，对辅助隔垫物3进行高度测量，从而得到辅助隔垫物3的高度。

具体的，通过彩膜垫料高度测量机测量所述辅助隔垫物3的高度。

该隔垫物高度的测量方法，通过移动相机镜头进行对焦的方式来识别主间隔物与辅助间隔物，与现有技术相比不需要在RGB色阻膜上制作辨识角，不影响产品开口率，不仅适用于低端显示产品，也适用于高端显示产品，适用范围广，快速准确识别主隔垫物与辅助隔垫物，准确测量主隔垫物与辅助隔垫物的高度，不容易产生量测错误，提高生产效率。

综上所述，本发明提供一种识别彩膜基板上隔垫物的方法，通过移动相机镜头进行对焦的方式来识别主间隔物与辅助间隔物，该方法简单易行，适用范围广，不影响产品开口率，能准确识别主隔垫物与辅助隔垫物，提高生产效率。本发明还提供一种隔垫物高度的测量方法，通过移动相机镜头进行对焦的焦距的方式来识别主间隔物与辅助间隔物，记录主间隔物与辅助间隔物的坐标，准确测量主隔垫物与辅助隔垫物的高度，该方法简单易行，能够改善现有隔垫物高度的测量方法易量错隔垫物的问题，保证液晶显示器的质量。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种识别彩膜基板上隔垫物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、提供待测量的彩膜基板及CCD相机(5)，所述彩膜基板包括基板(1)、设在基板(1)上的主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)，所述主隔垫物(2)的高度大于辅助隔垫物(3)的高度；

步骤2、使用CCD相机(5)对所述主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)进行俯拍；

步骤3、下降CCD相机(5)的镜头进行对焦，直至获得第一个清晰的隔垫物图像，该第一个被拍摄到清晰图像的隔垫物为主隔垫物(2)，仍为模糊图像的隔垫物为辅助隔垫物(3)。

2.如权利要求1所述的彩膜基板上隔垫物的识别方法，其特征在于，所述步骤2中CCD相机(5)对所述主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)开始俯拍时，所述主隔垫物(2)与辅助隔垫物(3)均位于所述CCD相机(5)的镜头的焦距之外，所述主隔垫物(2)与辅助隔垫物(3)被拍摄到的图像均为模糊图像。

3.如权利要求1所述的彩膜基板上隔垫物的识别方法，其特征在于，所述步骤3中CCD相机(5)的镜头匀速下降，下降速度根据主隔垫物(2)与辅助隔垫物(3)的高度差设置。

4.如权利要求1所述的彩膜基板上隔垫物的识别方法，其特征在于，其特征在于，所述辅助隔垫物包括第一辅助隔垫物、及第二辅助隔垫物，所述第一辅助隔垫物的高度大于第二辅助隔垫物的高度。

5.如权利要求4所述的彩膜基板上隔垫物的识别方法，其特征在于，还包括：步骤4、继续下降CCD相机(5)的镜头进行对焦，直至获得第二个清晰的隔垫物图像，该第二个被拍摄到清晰图像的隔垫物为第一辅助隔垫物，仍为模糊图像的隔垫物为第二辅助隔垫物。

6.如权利要求1所述的彩膜基板上隔垫物的识别方法，其特征在于，所述彩膜基板还包括设于所述基板(1)上的黑色矩阵、及设于所述基板(1)上及所述黑色矩阵内的RGB子像素，所述主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)设于黑色矩阵上；所述主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)均为锥形柱状物。

7.一种隔垫物高度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、提供待测量的彩膜基板及CCD相机(5)，所述彩膜基板包括基板(1)、设在基板(1)上的主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)，所述主隔垫物(2)的高度大于辅助隔垫物(3)的高度；

步骤2、使用CCD相机(5)对所述主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)进行俯拍；

步骤3、下降CCD相机(5)的镜头进行对焦，直至获得第一个清晰的隔垫物图像，该第一个被拍摄到清晰图像的隔垫物为主隔垫物(2)，记录主隔垫物(2)的坐标位置；

步骤4、根据步骤3记录的主隔垫物(2)的坐标位置，对主隔垫物(2)进行高度测量，从而得到主隔垫物(2)的高度；

步骤5、继续下降CCD相机(5)的镜头进行对焦，直至获得第二个清晰的隔垫物图像，该第二个被拍摄到清晰图像的隔垫物为辅助隔垫物(3)，记录该辅助隔垫物(3)的坐标位置；

步骤6、根据步骤5记录的坐标位置，对辅助隔垫物(3)进行高度测量，从而得到辅助隔垫物(3)的高度。

8.如权利要求7所述的隔垫物高度的测量方法，其特征在于，所述步骤2中CCD相机(5)对所述主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)开始俯拍时，所述主隔垫物(2)与辅助隔垫物(3)均位于所述CCD相机(5)的镜头的焦距之外，所述主隔垫物(2)与辅助隔垫物(3)被拍摄到的图像均为模糊图像；

所述步骤3中CCD相机(5)的镜头匀速下降，下降速度根据主隔垫物(2)与辅助隔垫物(3)的高度差设置。

9.如权利要求7所述的隔垫物高度的测量方法，其特征在于，所述辅助隔垫物包括第一辅助隔垫物、及第二辅助隔垫物，所述第一辅助隔垫物的高度大于第二辅助隔垫物的高度，所述步骤5中记录的辅助隔垫物的坐标位置为第一辅助隔垫物的坐标位置。

10.如权利要求7所述的隔垫物高度的测量方法，其特征在于，所述彩膜基板还包括设于所述基板(1)上的黑色矩阵、及设于所述基板(1)上及所述黑色矩阵内的RGB子像素，所述主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)设于黑色矩阵上，所述主隔垫物(2)、及辅助隔垫物(3)均为锥形柱状物。