CN105093697A - 基板及确定基板配向膜边界的位置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基板及确定基板配向膜边界的位置的方法，该基板用于首次制板时配向膜边界的位置的确定，在所述基板的显示区域的边缘处设置有多组定位单元，其中，每组定位单元包括沿与所述基板的轮廓线垂直的方向排列的多个定位标记。本发明解决了第一次生产的新制板的产品需要手工量测以确定其配向膜边界的位置的问题，可以显著地缩短开线调试时间，节约劳动力，降低生产成本。

Description

基板及确定基板配向膜边界的位置的方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器生产制造领域，尤其涉及一种基板及确定基板配向膜边界的位置的方法。

背景技术

聚酰亚胺配向膜(即PI配向膜)是使液晶分子能够按照固定的预倾角进行排列的高分子薄膜结构。在液晶显示器的上下基板上均设置有配向膜，一般使其位于透明电极与液晶分子之间。配向膜可以采用喷印工艺(Inkjet)涂布形成。但由于Inkjet工艺是非接触式的，且喷印时使用的材料呈液滴状，具有流动性，因此为保证生成的配向膜满足设计的要求，需要在制作配向膜的工艺制程中对配向膜成膜的位置进行实时的量测与调整。

现有技术中对配向膜边界进行量测的方法一般为：首先对配向膜边界的位置符合设计要求的基板进行一次扫描，将记录的配向膜边界的位置的数据作为基准值进行设定，然后将实际测量得到的待检测基板的配向膜边界的位置与设定的基准值进行比较来得出配向膜边界的偏移距离，当该偏移距离在规定的位置精度范围内时，即将待检测基板判断为合格。但是，对于第一次生产的新制板的产品，由于不存在位置符合设计要求的基板作为比较的基准，因此一般采用离线的手工测量的方式，进而浪费了大量的调试时间，降低了生产的效率。

综上，亟需对第一次生产的新制板的基板进行改进以解决需要手工测量配向膜边界的位置的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要对第一次生产的新制板的基板进行改进以解决需要手工测量配向膜边界的位置的问题。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种基板，其用于首次制板时配向膜边界的位置的确定，在所述基板的显示区域的边缘处设置有多组定位单元，其中，每组定位单元包括沿与所述基板的轮廓线垂直的方向排列的多个定位标记。

优选地，在基板的显示区域的边缘处的四个方向上各设置至少一组定位单元。

优选地，每组定位单元包括至少三个定位标记。

优选地，定位标记包括正方形、长方形、圆形、菱形以及十字形。

优选地，多个定位标记之间的间距根据确定配向膜边界的位置时的定位精度设置。

优选地，定位标记之间的间距相等。

优选地，多组定位单元由非透明材料制成。

本申请的实施例还提供了一种确定基板配向膜边界的位置的方法，包括：从所述显示区域的边缘处开始由内向外分别采集所述多组定位单元的图像信息；依次比较各组定位单元内的相邻的定位标记的图像信息，记录所述图像信息不同的首对定位标记的位置信息；再次比较所述首对定位标记中位于外侧的定位标记及与该定位标记相邻的下一个定位标记的图像信息，并根据比较结果确定配向膜边界的位置。

优选地，在根据比较结果确定配向膜边界的位置的步骤中具体包括：若再次比较的两个定位标记的所述图像信息相同，则将所述首对定位标记的两个定位标记中间的位置确定为配向膜边界的位置；若再次比较的两个定位标记的所述图像信息不同，则将从所述首对定位标记中位于内侧的定位标记开始的三个定位标记中间的位置确定为配向膜边界的位置。

优选地，当根据所述基板的显示区域的边缘处的同一个方向上的多组定位单元得到多个配向膜边界的位置时，将所述多个配向膜边界的位置的平均值确定为该方向上的配向膜边界的位置或将所述多个配向膜边界的位置各自独立确定为配向膜的局部边界的位置。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

通过在显示区域的边缘处设置定位单元，解决了第一次生产的新制板的产品需要手工量测以确定其配向膜边界的位置的问题，可以显著地缩短开线调试时间，节约劳动力，降低生产成本。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的基板的结构示意图；

图2为本申请实施例的确定基板配向膜边界的位置的方法的流程示意图；

图3(a)-(b)为对本申请实施例的定位单元进行图像采集得到的图像示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本申请实施例的基板可以用于第一次生产的新制板的产品的配向膜边界的位置的确定，其结构如图1所示。

在基板1的显示区域10的边缘处设置有多组定位单元11(图1中12为配向膜)。其中，基板1可以是阵列基板、彩色滤光片基板、柔性基板等，在本实施例中对基板的形式不做限定，对于需要对配向膜边界的位置进行量测的第一次生产的新制板的基板均可以采用本申请实施例中的基板的结构。

定位单元11设置在显示区域10的边缘处。在配向膜的设计要求中，一方面配向膜必须完全覆盖显示区域，另一方面配向膜超出显示区域的尺寸需要在设定的范围内，例如配向膜超出显示区域的各向边界3mm。当配向膜的尺寸过小而无法完全覆盖显示区域时，在显示区域边缘处的液晶分子将无法达到设定的预倾角。而若配向膜的尺寸过大将覆盖显示区域以外的外围电路或框胶区，进而导致外围电路不能正常工作或致使液晶盒的密封不严密。即配向膜的尺寸过大或过小都会对液晶显示器的显示效果造成影响，因此，以显示区域10的边缘为定位参考设置定位单元11符合量测习惯，有利于提高定位精度。

进一步在图1中，每组定位单元11均由多个排列成一条直线的定位标记110组成，各定位标记110的中心线所在的直线与基板1的轮廓线垂直。定位标记110可以设置成多种易于加工和识别的形状，可以为正方形、长方形、圆形、菱形以及十字形等。在本实施例中，对定位标记110的具体形状不做限定，下面将以正方形定位标记为例详细说明本实施例的方案。

在本申请的实施例中，对每组定位单元11中所包含的定位标记110的个数不做限定，可以为一个、两个或多个，优选设置两个或两个以上的定位标记。在本申请其他实施例的识别方法中将看到，设置两个或两个以上的定位标记有利于利用图像对定位标记110进行识别。举例而言，每组定位单元11包括至少三个定位标记110，且通过有限次数的扫描与判断就可以确定配向膜边界的位置，后面详述。

如图1所示，在相邻的两个定位标记110之间存在间距。间距的设置有利于对定位标记110进行识别，间距的大小根据确定配向膜边界的位置时的定位精度来设置。举例而言，若需要保证配向膜边界超出显示区域10的各向边界的距离为3mm，且允许有±0.5mm的有效的波动范围，也就是说，在2.5mm至3.5mm的范围内要设置有多个定位标记110。如果需要包含三个定位标记110，则相邻的两个定位标记110之间的间距不能超过0.5mm才能满足设计的定位精度的要求。

进一步地，多个定位标记110可以等间距设置，也可以不等间距设置。其中，等间距设置在设计阶段以及加工制造时更易实现，如前所述，等间距设置的定位标记110只需根据其数量将需要定位的距离进行等分即可。而非等间距设置的定位标记110则更具灵活性，在靠近显示区域10边缘处的位置可以以较大的间距设置定位标记110，这样能够减少定位标记110的数量，有利于加工，且能够提高定位标记110的识读效率。在离显示区域10边缘处较远且接近最大的配向膜所覆盖的位置处可以以较小的间距设置定位标记110，进而提高确定配向膜边界的位置时的定位精度。

从图1中还可以看出，在显示区域10的边缘处的四个方向上各设置了两组定位单元11，分别位于显示区域10的四个角的位置。在本申请的实施例中，在显示区域10的每条边处至少设置一组定位单元11，可以根据显示区域10的尺寸进行设置，当显示区域10较大时可以选择设置多组定位单元11，但至少一组定位单元11即可实现配向膜边界的位置的确定。进一步地，对设置的多组定位单元11在显示区域10的每条边处的分布的具体位置不做限定。举例而言，当仅设置一组定位单元11的时候，可以将定位单元11设置于显示区域10的每条边的中间的位置。当在显示区域10的每条边处设置三组定位单元11的时候，可以将定位单元11在整条边的长度范围内均匀分布或呈比例分别。

为便于对定位单元11进行图像采集以及图像识别，定位单元11需要以非透明材料制成。进一步的，在基板的工艺制程中，可以选择在不同的阶段制作形成定位单元11。举例而言，在彩色滤光片基板上制作定位单元11时，可以在形成黑矩阵时同步制作定位单元11，也可以在形成彩色滤光片时同步制作定位单元11。在阵列基板上制作定位单元11时，可以在形成开关元件的各电极时同步制作定位单元11，也可以在形成绝缘膜时同步制作定位单元11。或者也可以由多层膜层的叠加形成具有多膜层结构的定位单元11。

需要注意的是，定位单元11内部的定位标记110与各定位标记110之间的间距应具有不同的膜层结构，这样可以使定位标记110与各定位标记110之间的间距具有不同的图像灰度以便于图像识别。

另外，为了增加定位标记110的信息量，还可以在定位标记的位置附近的区域对其进行编号，或将该定位标记距离显示区域边缘处的距离进行标示以便于量测和调试。

将上述具有定位单元的基板用于第一次生产的新制板的产品的配向膜边界的位置的确定，可以显著地缩短开线调试时间，节约劳动力，降低生产成本。

利用图像识别技术对上述基板的定位单元11进行识别的方法如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤S210、从显示区域的边缘处开始由内向外分别采集多组定位单元的图像信息。

步骤S220、依次比较各组定位单元内的相邻的定位标记的图像信息，记录图像信息不同的首对定位标记的位置信息。

步骤S230、再次比较首对定位标记中位于外侧的定位标记及与该定位标记相邻的下一个定位标记的图像信息，并根据比较结果确定配向膜边界的位置。

其中，根据比较结果确定配向膜边界的位置的步骤中具体还包括：

步骤S2301、若再次比较的两个定位标记的图像信息相同，则将首对定位标记的两个定位标记中间的位置确定为配向膜边界的位置。

步骤S2302、若再次比较的两个定位标记的图像信息不同，则将从首对定位标记中位于内侧的定位标记开始的三个定位标记中间的位置确定为配向膜边界的位置。

当将聚酰亚胺配向膜覆盖在定位单元11的表面上时，由于透射光或反射光导致被配向膜覆盖的区域与未被配向膜覆盖的区域的亮度不同，因而能够引起定位单元11的图像的变化，借助于显微镜就可以观察到发生的变化。这种变化反映到采集的图像上将呈现明显的图像的颜色和图像的灰度的不同，如图3所示。具体的，在图3(a)中(图3(b)同理可得)，左边的区域较暗，右边的区域较亮，在左右区域的中间位置呈现出一条清晰的分界线。图3(a)中是仅以图像的灰度进行图像识别，实际上，被配向膜覆盖的左边的区域呈深褐色，而右边的区域普遍呈浅色，其分别更为明显。因此可以通过比较相邻的两个定位标记110的图像信息来确定配向膜边界的位置。下面参考图1进行说明。

首先比较各组定位单元11内的相邻的定位标记110，如图1所示，比较定位单元11内纵向排列的定位标记110a与110b的图像信息，若图像信息(包括图像的灰度或图像的颜色等信息)相同，则将这两个定位标记中相对于显示区域10来说位于外侧的定位标记110b以及与该定位标记110b相邻的下一个定位标记110c的图像信息继续进行比较。依次循环比较直至做比较的两个定位标记的图像信息不同，将图像信息不同的首对定位标记的位置信息进行记录。举例而言，如图1所示，对定位单元11内横向排列的定位标记110e与110f进行比较，由于它们的图像信息(包括图像的灰度或图像的颜色等信息)不同，所以记录下110e与110f的位置信息。同样的，记录下定位单元11内纵向排列的定位标记110b与110c的位置信息。

然后，将图像信息不同的首对定位标记中相对于显示区域10来说位于外侧的定位标记以及与该定位标记相邻的下一个定位标记的图像信息再比较一次，并根据结果确定配向膜边界的位置。举例而言，比较定位标记110c与定位标记110d的图像信息，由于它们的图像信息相同，因此将定位标记110c与定位标记110d中间的位置确定为配向膜边界的位置，如图1所示。同样的，比较定位标记110f与定位标记110g的图像信息，由于它们的图像信息不同，因此将定位标记110e、110f以及110g中间的位置确定为配向膜边界的位置，如图1所示。

还需要注意的是，由于在显示区域10的每条边处可能会同时设置多组定位单元11，因此在一条边处可能得到多个配向膜边界的位置，此时，根据配向膜的尺寸对多个配向膜边界的位置的数值进行不同的处理。举例而言，当配向膜的尺寸较小时，将多个配向膜边界的位置的数值取平均值，并确定为该方向上的配向膜边界的位置，可以较好地反应配向膜的位置信息。当配向膜的尺寸较大时，将多个配向膜边界的位置各自独立地确定为配向膜的位置，且每个位置数据反应的是配向膜一条边缘处的局部边界的具体状况，可以较好地反应配向膜的位置信息。

本申请实施例的确定基板配向膜边界的位置的方法，借助图像识别技术实现了第一次生产的新制板的产品的配向膜边界的位置的确定的产线化，在保证定位精度的同时提高了生产效率。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基板，其用于首次制板时配向膜边界的位置的确定，在所述基板的显示区域的边缘处设置有多组定位单元，其中，

每组定位单元包括沿与所述基板的轮廓线垂直的方向排列的多个定位标记。

2.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，在所述基板的显示区域的边缘处的四个方向上各设置至少一组定位单元。

3.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，每组定位单元包括至少三个定位标记。

4.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述多个定位标记包括正方形、长方形、圆形、菱形以及十字形。

5.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述多个定位标记之间的间距根据确定配向膜边界的位置时的定位精度设置。

6.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述定位标记之间的间距相等。

7.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述多组定位单元由非透明材料制成。

8.一种利用根据权利要求1至7中任一项所述的基板确定配向膜边界的位置的方法，包括：

从所述显示区域的边缘处开始由内向外分别采集所述多组定位单元的图像信息；

依次比较各组定位单元内的相邻的定位标记的图像信息，记录所述图像信息不同的首对定位标记的位置信息；

再次比较所述首对定位标记中位于外侧的定位标记及与该定位标记相邻的下一个定位标记的图像信息，并根据比较结果确定配向膜边界的位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在根据比较结果确定配向膜边界的位置的步骤中具体包括：

若再次比较的两个定位标记的所述图像信息相同，则将所述首对定位标记的两个定位标记中间的位置确定为配向膜边界的位置；

若再次比较的两个定位标记的所述图像信息不同，则将从所述首对定位标记中位于内侧的定位标记开始的三个定位标记中间的位置确定为配向膜边界的位置。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当根据所述基板的显示区域的边缘处的同一个方向上的多组定位单元得到多个配向膜边界的位置时，将所述多个配向膜边界的位置的平均值确定为该方向上的配向膜边界的位置或将所述多个配向膜边界的位置各自独立确定为配向膜的局部边界的位置。