CN108132558B - 对位检测方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对位检测方法及显示装置，该对位检测方法用于叠加设置的第一基板和第二基板的对位，所述检测方法包括：建立坐标系；提供至少一组分别设置在所述第一基板和第二基板上相对设置的第一标记区域和第二标记区域，所述第一标记区域与所述第二标记区域的相对设置形成至少两组相对设置的第一对位标记和第二对位标记；检测所述第一对位标记在所述第一基板上的垂直投影与所述第二对位标记在所述第二基板上的垂直投影的重合度，选取重合度最高的一组第一对位标记和第二对位标记，并读取重合度最高的第一对位标记和第二对位标记在所述坐标系内的坐标值；将所述坐标值与阈值对比，判断所述第一基板与所述第二基板对位的精准度，从而实现自动识别基板对位的精准度，减少生产时间和人力。

Description

对位检测方法及显示装置
技术领域
本发明涉及位置测量技术领域，尤指一种对位检测方法及显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器属于高精密电子行业，细微的偏差都会造成产品的不良。一般薄膜晶体管液晶显示器的面板是由两个基板对合形成的，其中，两个基板一般为TFT和CF两块基板，也就是薄膜晶体管基板和彩色滤光片基板，两块基板的对合程度的好坏直接会影响显示器的显示效果。如果对合偏差较大，即在X和Y方向上两个基板的偏移量较大，有可能会造成显示器的漏光、无法正常显示等质量问题，因此需要引入对位标记来衡量TFT和CF两块基板对合程度的好坏。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种对位检测方法，用于叠加设置的第一基板和第二基板的对位，所述检测方法包括：
建立坐标系；
提供至少一组分别设置在所述第一基板和第二基板上相对设置的第一标记区域和第二标记区域，所述第一标记区域内设有多个间隔设置的第一对位标记，所述第二标记区域内设有多个间隔设置的第二对位标记，所述第一对位标记之间的间距与所述第二对位标记之间的间距不同；所述第一标记区域与所述第二标记区域的相对设置形成至少两组相对设置的第一对位标记和第二对位标记；
检测所述第一对位标记在所述第一基板上的垂直投影与所述第二对位标记在所述第二基板上的垂直投影的重合度，选取重合度最高的一组第一对位标记和第二对位标记，并读取重合度最高的第一对位标记和第二对位标记在所述坐标系内的坐标值；
将所述坐标值与阈值对比，判断所述第一基板与所述第二基板对位的精准度。
可选地，所述检测方法还包括：根据所述坐标值与阈值的对比，判断所述第一基板与所述第二基板对位的偏差方向和/或偏差距离，并根据所述偏差方向和/或偏差距离校正所述第一基板与所述第二基板的对位。
可选地，所述选取重合度最高的一组第一对位标记和第二对位标记的方法包括：
通过光学检测仪检测所述第一对位标记在所述第一基板上的垂直投影与所述第二对位标记在所述第二基板上的垂直投影重叠部分的灰度值；并将检测的灰度值进行对比，选取灰度值最高的一组第一对位标记和第二对位标记，所述灰度值最高的第一对位标记和第二对位标记为重合度最高的第一对位标记和第二对位标记。
第二方面，本发明还提供了一种显示装置，包括叠加设置的第一基板和第二基板，所述第一基板上设有第一标记区域，所述第二基板上设有与所述第一标记区域相对设置的第二标记区域，所述第一标记区域内设有多个间隔设置的第一对位标记，所述第二标记区域内设有多个间隔设置的第二对位标记，所述第一对位标记之间的间距与所述第二对位标记之间的间距不同，所述第一标记区域与所述第二标记区域的相对设置形成至少两组相对设置的第一对位标记和第二对位标记。
可选地，所述第一对位标记为透光区域，所述第二对位标记为对位柱。
可选地，所述第一对位标记与所述第二对位标记在所述显示装置上的垂直投影的形状和面积相同。
可选地，所述第一基板为薄膜晶体管基板，所述第一基板上设有栅电极层和源漏电极层，所述栅电极层或所述源漏电极层设置有所述第一对位标记。
可选地，所述第一标记区域和所述第二标记区域内分别设有数目不少于81个的所述第一对位标记和所述第二对位标记。
可选地，所述第二对位标记之间的间距等于所述第一对位标记之间的间距的10-100倍。
可选地，所述第一基板和所述第二基板分别为矩形基板，所述第一基板和所述第二基板的四个角部位置上分别设有所述第一标记区域和所述第二标记区域。
可选地，所述显示装置还包括隔垫物，所述隔垫物设置于第一基板和第二基板之间，所述第二对位标记与所述隔垫物采用相同材料通过同一构图工艺形成。
本发明的有益效果是：
本发明的对位的检测方法能够实现自动识别，可与产线中常用的光学设备进行联用，对第一基板和第二基板中相对设置的第一对位标记和第二对位标记进行检测，检测出重合度最高的一组第一对位标记和第二对位标记，通过读取该组对位标记在坐标系的坐标值，并将该坐标值与阈值对比，计算出第一基板和第二基板在x轴方向和y轴方向上的偏移量。从而使本发明通过重合度最高的一组第一对位标记和第二对位标记就能读取第一基板和第二基板对位的精准度，从而减少生产时间和人力。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、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
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为相关技术中面板的结构示意图；
图2为本发明实施例中对位检测方法的流程图；
图3为本发明实施例中第一对位标记与第二对位标记重合的示意图；
图4为本发明实施例中重合度最高的第一对位标记与第二对位标记的结构示意图；
图5为本发明实施例中显示装置的结构示意图；
图6为本发明实施例中第一标记区域的结构示意图；
图7为本发明实施例中第二标记区域的侧视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，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任意组合。
一种对位检测方法，用于叠加设置的第一基板和第二基板的对位，所述检测方法包括：
1)建立坐标系；
2)提供至少一组分别设置在所述第一基板和第二基板上相对设置的第一标记区域和第二标记区域，所述第一标记区域内设有多个间隔设置的第一对位标记，所述第二标记区域内设有多个间隔设置的第二对位标记，所述第一对位标记之间的间距与所述第二对位标记之间的间距不同；所述第一标记区域与所述第二标记区域的相对设置形成至少两组相对设置的第一对位标记和第二对位标记；
3)检测所述第一对位标记在所述第一基板上的垂直投影与所述第二对位标记在所述第二基板上的垂直投影的重合度，选取重合度最高的一组第一对位标记和第二对位标记，并读取重合度最高的第一对位标记和第二对位标记在所述坐标系内的坐标值；
4)将所述坐标值与阈值对比，判断所述第一基板与所述第二基板对位的精准度。
目前，衡量基板对合好坏程度的检测方法是使用游标卡尺类型的对位标记进行检测。如图1所示，在面板1的四个角部位置上的水平、竖直方向上共设置了8个对位标记8，每个角部位置的水平方向和竖直方向上的对位标记8互相垂直，用于衡量四个角x轴方向和y轴方向的偏移值，通过读取TFT基板和CF基板某个对位标记8的两侧刻度线，找出重合度最高的刻度线即为该位置的偏移值，可以衡量该位置的对合程度的好坏。该类对位标记8原理是利用类似游标卡尺的原理进行设计的，利用主尺即TFT基板侧刻度上的刻线间距和游标尺即CF基板侧刻度上的线距之差来读出细微偏差部分。然而，该类设计具有以下缺点：1、段差设置不合理，可能造成有多条刻度线重合度高，造成读数困难；2、偏移较大时，会造成无刻度线重合，无法读取偏差值；3、为了反映面板x轴方向和y轴方向的偏移，需要设置较多数量的对位标记2；4、无法实现自动识别偏移量，需要人工识别，不利于产线的自动化生产，并容易造成误差。
如图1所示的实施例，本发明提供了一种对位检测方法，用于叠加设置的第一基板2和第二基板3的对位，其中，第一基板2为薄膜晶体管基板，即TFT基板，第二基板3为彩色滤光片基板，即CF基板；所述检测方法包括如下步骤：
步骤一：建立坐标系；具体地，在第一基板2或第二基板3上建立一个坐标系，该坐标系为具有x轴方向和y轴方向的平面坐标系。在本实施例中，还可以采用其他方式建立坐标系。例如，该坐标系建立在第一标记区域5或第二标记区域7上，第一标记区域5和第二标记区域7会在后面进行说明。或者该坐标系建立在未切割的基板上，未切割的基板上排布设有多个第一基板2或第二基板3，根据第一基板2或第二基板3在未切割的基板的分布，在未切割的基板上建立坐标系。
步骤二：提供至少一组分别设置在第一基板2和第二基板3上相对设置的第一标记区域5和第二标记区域7，第一标记区域5内设有多个间隔设置的第一对位标记4，第二标记区域7内设有多个间隔设置的第二对位标记6。在第一基板2与第二基板3对接后，第一基板2上的第一标记区域5与第二基板3上的第二标记区域7相对设置，并形成至少两组相对设置的第一对位标记4和第二对位标记6。
其中，第一标记区域5内的第一对位标记4之间的间距与第二标记区域7内的第二对位标记6之间的间距不同；在一些实施例中，第二对位标记6之间的间距等于第一对位标记4之间的间距的10倍-100倍，例如第二对位标记6之间的间距等于所述第一对位标记4之间的间距的10倍、20倍或50倍，使第一对位标记4与第二对位标记6之间存在一定的段差，在第一基板2和第二基板3对合时，会出现第一对位标记4与第二对位标记6重合程度不一样的情况，形成类似于游标卡尺的结构，即第二对位标记6之间的间距类似于游标卡尺的主尺，第一对位标记4之间的间距类似于游标卡尺的游尺，从而提高本发明中对位检测方法的检测精度。
步骤三：检测第一对位标记4在第一基板2上的垂直投影与第二对位标记6在第二基板3上的垂直投影的重合度；具体地，如图3所示，第一标记区域5和第二标记区域7的相对设置会使第一对位标记4在第一基板2上的垂直投影与第二对位标记6在第二基板3上的垂直投影重合，通过光学检测仪在上方照射垂直的检测光线，从而通过检测光线检测第一对位标记4的垂直投影和第二对位标记6的垂直投影的重叠部分8的灰度；读取该重叠部分8的灰度值，并进行对比，选取重叠部分8的灰度值最高的一组第一对位标记4和第二对位标记6，该灰度值最高的第一对位标记4和第二对位标记6为重合度最高的第一对位标记4和第二对位标记6，其中，光学检测仪可以为AOI光学检测仪、灰度检测仪或其他可替代的光学检测仪器。
步骤四：读取上述重合度最高的第一对位标记4和第二对位标记6在所述坐标系内的坐标值；将所述坐标值与阈值u对比，判断第一基板2与第二基板3对位的精准度。
其中，阈值u是指第一基板2和第二基板3对位可接受的误差范围，即对位的误差在该阈值u范围内的第一基板2和第二基板3不影响产品的品质。阈值u的测试方法为：
步骤一：中心值x的测试；中心值x是指当第一基板2和第二基板3的对位无偏差时，重合度最高的第一对位标记4和第二对位标记6的灰度值。具体地，选取多个对位无偏差的第一基板2和第二基板3，通过上述步骤三的检测方法得出多个重合度最高的第一对位标记4和第二对位标记6的灰度值，取平均值即为中心值x。
步骤二：波动值的测试；波动值是指第一基板2和第二基板3的对位误差不影响产品的品质时，重合度最高的第一对位标记4和第二对位标记6的灰度值。具体地，选取多个对位误差在允许范围内的第一基板2和第二基板3，通过步骤三的方法得出多个重合度最高的第一对位标记4和第二对位标记6的灰度值，选取灰度值中的极大值和极小值，并将极大值和极小值分别与中心值x做差，从而得到+a和-b作为波动值。
步骤三：经过上述方法测试就可以得到阈值u＝[x-b,x+a]，测试重合度最高的第一对位标记4和第二对位标记6的灰度值是否在u＝[x-b,x+a]的范围，判断第一基板2和第二基板3对位的精准度，灰度值超出该范围即为不合格产品，需要进行校正。
选取重叠部分8的灰度值最高的第一对位标记4和第二对位标记6的方法为：如图4所示，A、B、C分别为第一基板2和第二基板3中3组相对设置的第一对位标记4和第二对位标记6，A的灰度值分别减去与A相邻的B和C的灰度值的差值，均需要大于阈值，即A-B>阈值，A-C>阈值，同时成立，A即为灰度值最高的第一对位标记4和第二对位标记6。灰度值最高的第一对位标记4和第二对位标记6需要符合至少选取与其相邻的2组第一对位标记4和第二对位标记6的差值大于阈值。当第一基板2和第二基板3中具有多组相对设置的第一对位标记4和第二对位标记6均相当于A时，从中选取与上述中心值x最接近的第一对位标记4和第二对位标记6作为第一基板2和第二基板3的灰度值最高的第一对位标记4和第二对位标记6。在一些实施例中，选取的灰度值最高的第一对位标记4和第二对位标记6要符合分别与其相邻的所有第一对位标记4和第二对位标记6的灰度值之差均大于阈值。
本发明实施例提供的对位检测方法，通过与光学检测仪进行联用，能够在产线中实现自动识别第一基板2和第二基板3对位的精准度，通过与阈值的对比，直接判断第一基板2和第二基板3对位的精准度是否符合要求，从而减少生产时间和人力。
在一些实施例中，对位检测方法还包括：根据检测得出的重合度最高的第一对位标记4和第二对位标记6的坐标值与阈值的对比，直接判断得出第一基板2与第二基板3对位的偏差方向和偏差距离，当该坐标值超出阈值，不符合对位精准度的要求，操作人员可以根据上述得出的偏差方向和偏差距离，对第一基板2和第二基板3进行校正，使第一基板2和第二基板3符合要求的对位精准度。
如图5所示，本发明还提供了一种显示装置，显示装置包括叠加设置的第一基板2和第二基板3，第一基板2上设有第一标记区域5，第二基板3上设有第二标记区域7，第一标记区域5内设有多个间隔设置的第一对位标记4，第二标记区域7内设有多个间隔设置的第二对位标记6，在第一基板2与第二基板3对接后，第一基板2上的第一标记区域5与第二基板3上的第二标记区域7相对设置，并形成至少两组相对设置的第一对位标记4和第二对位标记6。本发明中的显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
在一些实施例中，显示装置还可以为LCD面板，所述显示装置还包括隔垫物，隔垫物设置于第一基板2和第二基板3之间，第二对位标记6与隔垫物采用相同材料通过同一构图工艺形成。上述的构图工艺可以为包括光刻胶涂敷、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等的掩膜工艺，也可以为打印或者印刷等构图工艺，采用同一构图工艺形成第二对位标记6与隔垫物可以简化工艺制程。
在一些实施例中，第一标记区域5内的第一对位标记4之间的间距与第二标记区域7内的第二对位标记6之间的间距不同；第二对位标记6之间的间距等于第一对位标记4之间的间距的10倍-100倍，例如第二对位标记6之间的间距等于所述第一对位标记4之间的间距的10倍、20倍或50倍，使第一对位标记4与第二对位标记6之间存在一定的段差，在第一基板2和第二基板3对合时会出现第一对位标记4与第二对位标记6重合程度不一样的情况，形成类似于游标卡尺的结构，即第二对位标记6之间的间距类似于游标卡尺的主尺，第一对位标记4之间的间距类似于游标卡尺的游尺，从而提高本发明中对位检测方法的检测精度。
如图6和图7所示，第一对位标记4为透光区域，第二对位标记6为对位柱，其中，透光区域和对位柱在显示装置的垂直投影的形状和面积相同，例如，第一对位标记4为圆形的透明区域，第二对位标记6为PS圆柱体。在一些实施例中，第一对位标记4也可以为其他形状的透明区域，例如矩形、椭圆形等。其中，透光区域是指能过允许光线穿过的区域，例如，能够透光的涂层、通孔、透明区域等任何能够透光的区域。
在一些实施例中，第一基板2为薄膜晶体管基板，第一基板2上设有栅电极层和源漏电极层，第一对位标记4设置在该栅电极层或源漏电极层上，从而在生产过程中，方便在第一基板2上加工形成第一对位标记4；第二基板3为彩色滤光片基板。
如图6和图7所示，第一对位标记4和第二对位标记6分别间隔均匀的排布形成矩形的第一标记区域5和第二标记区域7，具体地，多个第一对位标记4和多个第二对位标记6分别间隔均匀的并排排布，多排并排排布的第一对位标记4和第二对位标记6组合形成矩形区域，该矩形区域为第一标记区域5和第二标记区域7，在本实施例中，第一标记区域5和第二标记区域7内的第一对位标记4和第二对位标记6的数目不少于81个，以保证在第一标记区域5和第二标记区域7相对时，形成一定数目的第一对位标记4与第二对位标记6相对设置，根据该数目的第一对位标记4与第二对位标记6得出的重合度最高的第一对位标记4与第二对位标记6的坐标值能够准确的体现显示装置对位的精准度，从而提高本发明中对位检测方法的检测精度，在本实施例中，第一标记区域5为0.8mm×0.8mm的矩形区域。
如图5所示，第一基板2和第二基板3分别为矩形基板，第一基板2和第二基板3的四个角部位置上分别设有矩形的第一标记区域5和第二标记区域7，该设计方式一方面由于第二对位标记6为对位柱，第二对位标记6在第二基板3的四个角部位置可以增强第二基板3四角抗冲击的能力，增加第二基板3的机械强度。另一方面提高第一基板2和第二基板3的利用率，充分利用第一基板2和第二基板3空闲的地方。在本实施例中，第一标记区域5和第二标记区域7可以在第一基板2和第二基板3四个角部位置中的1个、2个或3个上设置，或在第一基板2和第二基板3的其他位置上设置，本实施例在此不再赘述。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为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，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，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 (1)

1.一种对位检测方法，用于叠加设置的第一基板和第二基板的对位，其特征在于，所述检测方法包括：
提供至少一组分别设置在所述第一基板和第二基板上相对设置的第一标记区域和第二标记区域，所述第一标记区域内设有多个间隔设置的第一对位标记，所述第二标记区域内设有多个间隔设置的第二对位标记，所述第一对位标记之间的间距与所述第二对位标记之间的间距不同；所述第一标记区域与所述第二标记区域的相对设置形成至少两组相对设置的第一对位标记和第二对位标记；
检测所述第一对位标记在所述第一基板上的垂直投影与所述第二对位标记在所述第二基板上的垂直投影的重合度，选取重合度最高的一组第一对位标记和第二对位标记；
所述选取重合度最高的一组第一对位标记和第二对位标记的方法包括：
通过光学检测仪检测所述第一对位标记在所述第一基板上的垂直投影与所述第二对位标记在所述第二基板上的垂直投影重叠部分的灰度值；并将检测的灰度值进行对比，选取灰度值最高的一组第一对位标记和第二对位标记，灰度值最高的第一对位标记和第二对位标记为重合度最高的第一对位标记和第二对位标记；
判断重合度最高的第一对位标记和第二对位标记的灰度值是否在[x-b，x+a]范围内，进而判断所述第一基板和所述第二基板对位精准度；其中，x为：所述第一基板和所述第二基板对位无偏差时，重合度最高的第一对位标记和第二对位标记的灰度值；a为：当所述第一基板和所述第二基板的对位误差不影响产品的品质时，重合度最高的第一对位标记和第二对位标记的灰度值中极大值与x的差值，b为：当所述第一基板和所述第二基板的对位误差不影响产品的品质时，重合度最高的第一对位标记和第二对位标记的灰度值中极小值与x的差值。
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