TWI597549B - Alignment membrane repair method that saves repair costs - Google Patents

Description

可節省修補成本的配向膜修補方法

本創作是關於一種配向膜修補方法，特別是指可節省修補成本的配向膜修補方法。

液晶顯示器中的液晶分子在自然狀態下排列散亂，需要由配向膜來控制液晶分子的排列方向和角度，為了確保配向膜的塗佈品質，需透過一配向膜修補機對該配向膜進行檢查與修補。

習知配向膜修補機主要包含有一控制主機、一載台以及設置在該載台上方的一影像擷取裝置、一雷射產生裝置與一修補液填補裝置，該影像擷取裝置、該雷射產生裝置與該修補液填補裝置可設置在一傳動裝置上。該控制主機電性連接該傳動裝置、該影像擷取裝置、該雷射產生裝置與該修補液填補裝置，該控制主機為可供使用者操作的電腦系統，其具有一記憶體。該載台供置放一待測物，該待測物包含有一基材與一配向膜，該配向膜形成在該基材的表面以覆蓋該基材，當該待測物置放於該載台時，該配向膜朝上以面對該影像擷取裝置、該雷射產生裝置與該修補液填補裝置。

該控制主機可根據座標資訊操控該傳動裝置，以移動並定位該影像擷取裝置、該雷射產生裝置與該修補液填補裝置的位置；該影像擷取裝置朝向該待測物表面之配向膜進行拍照，以得到該配向膜之局部區域的一視野(Field Of View, FOV)影像，並將該視野影像儲存在該記憶體中，該視野影像呈現該配向膜的局部區域影像，且該視野影像中的每個像素(pixel)都有對應的一座標。

如圖12所示，該控制主機根據該視野影像40分析該配向膜50的表面是否存在缺陷(defect)51，其中所述缺陷51可為有外來異物或缺口，在此以僅以外來異物為例，該控制主機在判斷出有缺陷51時，請參考圖13，並根據該缺陷51的座標分布在該視野影像40定義出一缺陷框選區域41。於定義出該缺陷框選區域41後，請參考圖14，該控制主機根據該缺陷框選區域41的座標自動定義出複數移除指定區域42，其中每一移除指定區域42具有對應的一填補指定區域，該等移除指定區域42可為彼此緊鄰的陣列式排列結構，使該等移除指定區域42的分布範圍涵蓋該缺陷框選區域41，其中各該移除指定區域42與填補指定區域的座標與大小是預設在該控制主機中。

於定義出該等移除指定區域42與填補指定區域後，該控制主機根據該等移除指定區域42的形狀與位置控制該雷射產生裝置以投射出雷射光束，請參考圖15，以由雷射光束移除該配向膜50的局部部位(即：對應於該等移除指定區域42的部位)以形成一開口52，配向膜50下方的基材53外露於開口52；於形成開口52後，接著請參考圖16，該控制主機根據該等填補指定區域的形狀與位置控制該修補液填補裝置以在開口52處形成修補層54以完成修補液的填補。經過修補液的填補後，該待測物可進入後續的固化製程(例如對待測物上的修補層54照射紫外線)。

圖14所述的缺陷51型態係剛好能使該等移除指定區域42與該缺陷框選區域41有形成重疊。以下以另一缺陷51的型態進行說明，請參考圖17，在該視野影像60中，配向膜70上的缺陷71為一斜向長條狀體，該控制主機偵測出該缺陷71後，在該視野影像60定義出一缺陷框選區域61與涵蓋該缺陷框選區域61複數移除指定區域62。如上述作法，請參考圖18，該控制主機依據該等移除指定區域62進行雷射移除後，該配向膜70對應於該等移除指定區域62的部位形成開口72，請參考圖19，最後在開口處填補修補液以形成修補層73。

然而，如圖17所示，因為缺陷71為一斜向長條狀體，又該等移除指定區域62的整體分布形態為矩形，換言之，該缺陷71的形狀係沿著該等移除指定區域62之整體的對角線而分布，導致該等移除指定區域62包含有涵蓋到該缺陷71之相對兩側的正常配向膜70部位。如此一來，配向膜70之正常部位仍被移除與修補，從而浪費對該配向膜70之正常部位進行移除與修補時所用的時間成本與修補液成本。

有鑒於此，因此本創作的主要目的是提供一種可節省修補成本的配向膜修補方法，可有效避免修補成本的浪費以克服先前技術所述的問題。

本創作可節省修補成本的配向膜修補方法係在一配向膜修補機執行，該配向膜修補機具有一記憶體，該可節省修補成本的配向膜修補方法包含： 建立一待測物之一配向膜的一視野影像，並儲存在該記憶體； 根據該視野影像判斷該配向膜上是否存在一缺陷；若是，根據該缺陷定義呈矩形的一缺陷框選區域，該缺陷位在該缺陷框選區域內； 根據該缺陷框選區域產生複數移除指定區域，該等移除指定區域的分布範圍涵蓋該缺陷框選區域，其中該等移除指定區域為彼此緊鄰的陣列式排列結構； 將該視野影像進行二值化以產生一二值化影像並儲存在該記憶體，該二值化影像包含形成對比的一第一區塊與一第二區塊，該第一區塊對應於該缺陷； 比對各該移除指定區域是否與該第一區塊重疊，以保留與該第一區塊有重疊的移除指定區域，並排除與該第一區塊分離的移除指定區域，其中各該移除指定區域對應有一填補指定區域； 根據保留的所述移除指定區域控制一雷射產生裝置發出雷射光束，以移除該待測物之該配向膜的對應區域而形成一開口；以及 根據所述填補指定區域控制一修補液填補裝置在該待測物之該配向膜的該開口進行修補液的填補。

本創作透過比對各該移除指定區域是否與該第一區塊重疊之步驟，依據比對結果，與該第一區塊有重疊的移除指定區域將被保留，以供後續雷射移除與修補液填補作業之進行，另一方面，與該第一區塊分離的移除指定區域係對應於該配向膜的正常部位(即：沒有缺陷的部位)，故本創作排除與該第一區塊分離的移除指定區後，該配向膜的正常部位就被保留而不進行後續雷射移除與修補液填補作業。

和先前技術相比，本創作供該配向膜的正常部位就被保留而不進行後續雷射移除與修補液填補作業，故實際執行雷射移除與修補液填補的配向膜面積低於先前技術，故本創作能相對提升修補速度，並有效避免修補成本的浪費。

本創作可節省修補成本的配向膜修補方法係應用於市面上的或如先前技術所述的配向膜修補機，配向膜修補機主要包含有一控制主機、一載台以及設置在該載台上方的一影像擷取裝置、一雷射產生裝置與一修補液填補裝置，該影像擷取裝置、該雷射產生裝置與該修補液填補裝置可設置在一傳動裝置上。請參考圖1，該控制主機10電性連接該傳動裝置11、該影像擷取裝置12、該雷射產生裝置13與該修補液填補裝置14，該控制主機10為可供使用者操作的電腦系統，其具有一記憶體100。

該載台供置放一待測物，請參考圖2，該待測物20包含有一基材21與一配向膜22，該配向膜22形成在該基材21的表面以覆蓋該基材21，當該待測物20置放於該載台時，該配向膜22朝上以面對該影像擷取裝置12、該雷射產生裝置13與該修補液填補裝置14。該待測物20具有可透光性，該待測物20可為液晶顯示器當中的構件，舉例來說，該基材21可為彩色濾光片(color filter, CF)或薄膜電晶體(thin film transistor, TFT)基板，該配向膜22可為一聚酰亞胺(Polyimide, PI)層，該修補液填補裝置14產生的修補液可為聚酰亞胺(Polyimide, PI)液。

該控制主機10可根據座標資訊操控該傳動裝置11，以移動並定位該影像擷取裝置12、該雷射產生裝置13與該修補液填補裝置14的位置；該影像擷取裝置12係例如相機或攝影機，如圖3所示，該影像擷取裝置12朝向該待測物20表面之配向膜22進行拍照，以得到該配向膜22的一視野(Field Of View, FOV)影像120，並將該視野影像120儲存在該記憶體100中，該視野影像120呈現該配向膜22的局部區域影像，且該視野影像120中的每個像素(pixel)都有對應的一座標。該控制主機10根據該視野影像120分析該配向膜22是否存在缺陷(defect)，以根據所述缺陷的座標分布定義出一缺陷框選區域，其中所述缺陷可為有外來異物或缺口，該控制主機10定義所述缺陷框選區域的方式是現有技術，例如可採用增強型缺陷檢測(Enhanced Defect Detection)，本創作不加以詳述。該雷射產生裝置13根據該控制主機10的控制指令對該配向膜22之局部區域投射一雷射光束，由該雷射光束移除該配向膜22的局部區域；該修補液填補裝置14根據該控制主機10的控制指令對該配向膜22上被移除的局部區域進行修補液的填補。前述內容係市面上修補機的一般操作狀態與功能。

以下說明本創作的修補作業，且該配向膜22的表面具有一異物缺陷。請參考圖4，如前所述，該控制主機10可根據該異物缺陷220在視野影像30中的分布狀態定義一缺陷框選區域300，其中該缺陷框選區域300為一矩形區域，該異物缺陷220內接於該缺陷框選區域300的範圍內。當定義出該缺陷框選區域300後，請參考圖5，該控制主機10根據該缺陷框選區域300的座標定義出複數移除指定區域301，該等移除指定區域301可為彼此緊鄰的陣列式排列結構，使該等移除指定區域301的分布範圍涵蓋該缺陷框選區域300。需說明的是，各該移除指定區域301的座標與大小是預設在該控制主機10中，且如先前技術所述，該缺陷框選區域300與該等移除指定區域301的產生是現有技術。簡言之，該控制主機10根據該缺陷框選區域300即可自動產生涵蓋該缺陷框選區域300的複數移除指定區域301。

再者，請參考圖6，為了具體區分出異物缺陷220的輪廓形狀，該控制主機10根據該視野影像30進行二值化以產生一二值化影像31，以及將該二值化影像31儲存在記憶體100，在該二值化影像31包含有一第一區塊311與一第二區塊312，該第一區塊311與該第二區塊312形成色彩對比，舉例來說，當該第一區塊311的色彩為白色，該第二區塊312的色彩為黑色，相反的，當該第一區塊311的色彩為黑色，該第二區塊312的色彩為白色。基於該第一區塊311與該第二區塊312的色彩對比，該控制主機10可根據該第一區塊311的座標界定出該第一區塊311的形狀與位置。因為該控制主機10已在該視野影像30中判斷出該異物缺陷220的位置，故可據此對應判斷出該二值化影像31之第一區塊311就是對應於該異物缺陷220。

經前述手段，該控制主機10已得到該等移除指定區域301的座標以及該第一區塊311的座標分布，該控制主機10比對各該移除指定區域301是否與該第一區塊311重疊，以保留與該第一區塊311有重疊的移除指定區域301，並排除與該第一區塊311分離的移除指定區域301，是以，與該異物缺陷220重疊而被保留的移除指定區域301之分布態樣可參考圖7。

請參考圖8，該控制主機10根據圖7所示被保留的移除指定區域301的形狀與位置控制該雷射產生裝置13發出雷射光束，其中該雷射產生裝置13所產生之該雷射光束的光型(pattern)對應於各該移除指定區域301的形狀，以由雷射光束移除該待測物20之該配向膜22的局部部位(即：對應於被保留的該等移除指定區域301的部位)以形成一開口221，此時該配向膜22下方的基材21可外露於該開口221。

請參考圖9，接著該控制主機10控制該修補液填補裝置14對該開口221進行修補液的填補以形成一修補層222，如先前技術所述，請配合參考圖10，被保留的各該移除指定區域301對應有一填補指定區域302，該修補液填補裝置14所產生之修補液形狀對應於填補指定區域302的形狀，該控制主機10根據各該填補指定區域302控制該修補液填補裝置14產生修補液以對應填入該開口221中，以形成圖9所示的該修補層222。其中，該移除指定區域301為一矩形區域，該填補指定區域302可為一圓形區域，該移除指定區301可內接於該填補指定區域302內，該等填補指定區域302的分布範圍涵蓋該等移除指定區域301的分布範圍，該填補指定區域302的座標與大小亦預設在該控制主機10中。是以，經過修補液的填補後，該待測物20可進入後續的固化製程(例如對待測物20上的修補層222照射紫外線)。

綜上所述，配合以上說明，本創作的修補方法可整理如圖11的流程示意圖，說明如後。

第S01步驟：當待測物20置放於載台後，請參考圖3，該控制主機10控制該影像擷取裝置12以建立該待測物20之配向膜22的視野影像120，並將該視野影像120儲存在該控制主機10的記憶體100。

第S02步驟：該控制主機10根據該視野影像120判斷該待測物20表面的配向膜22是否存在一缺陷。

第S03步驟：請參考圖4，該控制主機10根據該缺陷(例如：異物缺陷220)定義呈矩形的一缺陷框選區域220，該缺陷位在該缺陷框選區域220內。

第S04步驟：請參考圖5，該控制主機10根據該缺陷框選區域220自動產生複數移除指定區域301，該等移除指定區域301的分布範圍涵蓋該缺陷框選區域220，其中該等移除指定區域301為彼此緊鄰的陣列式排列結構。

第S05步驟：請參考圖6，該控制主機10將該視野影像進行二值化以產生一二值化影像31，並將該二值化影像31儲存在該記憶體100，其中該二值化影像31包含形成色彩對比的一第一區塊311與一第二區塊312，該第一區塊311的形狀與位置對應於該缺陷；因為該第一區塊311與該第二區塊312形成對比，故可清楚界定該缺陷的輪廓。

第S06步驟：請參考圖7，該控制主機10比對各該移除指定區域301是否與該第一區塊311重疊，以保留與該第一區塊311有重疊的移除指定區域301，請參考圖10，各該移除指定區域301對應有一填補指定區域302。

第S07步驟：該控制主機10根據保留的所述移除指定區域301控制該雷射產生裝置13發出雷射光束，以移除該待測物20之該配向膜22的對應部位而形成如圖8所示的開口221，形成該開口221後，該控制主機10根據所述填補指定區域302控制該修補液填補裝置14，以在該待測物20之該配向膜22的該開口221形成修補層222以進行修補液的填補，完成修補作業。

和先前技術相比，請參考圖17，先前技術實際供執行雷射移除的移除指定區域62共有二十四個，請參考圖7，本創作經排除與該第一區塊311分離的移除指定區域後，被保留下來以供實際執行雷射移除的移除指定區域301僅有十個，因為本創作實際執行雷射移除的移除指定區域301較少，故進行雷射移除的時間比先前技術短；對應的，先前技術實際供執行修補液填補的填補指定區域共有二十四個，本創作實際供執行修補液填補的填補指定區域僅有十個，故修補液使用量比先前技術更少。

綜上所述，本創作供該配向膜22的正常部位就被保留而不進行後續雷射移除與修補液填補作業，故實際執行雷射移除與修補液填補的配向膜22面積有效縮減而低於先前技術，進而能相對提升修補速度，並有效避免修補成本的浪費。

10‧‧‧控制主機
100‧‧‧記憶體
11‧‧‧傳動裝置
12‧‧‧影像擷取裝置
120‧‧‧視野影像
13‧‧‧雷射產生裝置
14‧‧‧修補液填補裝置
20‧‧‧待測物
21‧‧‧基材
22‧‧‧配向膜
220‧‧‧異物缺陷
221‧‧‧開口
222‧‧‧修補層
30‧‧‧待測物
300‧‧‧缺陷框選區域
301‧‧‧移除指定區域
302‧‧‧填補指定區域
31‧‧‧二值化影像
311‧‧‧第一區塊
312‧‧‧第二區塊
40‧‧‧視野影像
41‧‧‧缺陷框選區域
42‧‧‧移除指定區域
50‧‧‧配向膜
51‧‧‧缺陷
52‧‧‧開口
53‧‧‧基材
54‧‧‧修補層
60‧‧‧視野影像
61‧‧‧缺陷框選區域
62‧‧‧移除指定區域
70‧‧‧配向膜
71‧‧‧缺陷
72‧‧‧開口
73‧‧‧修補層

圖1：執行本創作配向膜修補方法的修補機的電路方塊示意圖。 圖2：待測物的側視示意圖。 圖3：本創作所建立之視野影像的示意圖。 圖4：本創作根據缺陷定義呈矩形的一缺陷框選區域的示意圖。 圖5：本創作根據缺陷框選區域定義出複數移除指定區域的示意圖。 圖6：本創作根據視野影像進行二值化所產生二值化影像的示意圖。 圖7：本創作經比對後所保留之移除指定區域的示意圖。 圖8：本創作依據保留之移除指定區域由雷射光束移除該配向膜的局部部位以形成開口的示意圖。 圖9：本創作對開口進行修補液的填補以形成修補層的示意圖。 圖10：本創作之移除指定區域及其對應之填補指定區域的示意圖。 圖11：本創作配向膜修補方法的流程示意圖。 圖12：習知建立待測物之視野影像的示意圖。 圖13：習知根據缺陷定義呈矩形的一缺陷框選區域的示意圖。 圖14：習知根據缺陷框選區域定義出複數移除指定區域的示意圖。 圖15：習知依據移除指定區域由雷射光束移除該配向膜以形成開口的示意圖。 圖16：習知對開口進行修補液的填補以形成修補層的示意圖。 圖17：習知根據另一缺陷框選區域定義出複數移除指定區域的示意圖。 圖18：習知依據移除指定區域由雷射光束移除該配向膜以形成開口的示意圖。 圖19：習知對開口進行修補液的填補以形成修補層的示意圖。

Claims (4)

1. 一種可節省修補成本的配向膜修補方法，在一配向膜修補機執行，該配向膜修補機具有一記憶體，該可節省修補成本的配向膜修補方法包含： 建立一待測物之一配向膜的一視野影像，並儲存在該記憶體； 根據該視野影像判斷該配向膜上是否存在一缺陷；若是，根據該缺陷定義呈矩形的一缺陷框選區域，該缺陷位在該缺陷框選區域內； 根據該缺陷框選區域產生複數移除指定區域，該等移除指定區域的分布範圍涵蓋該缺陷框選區域，其中該等移除指定區域為彼此緊鄰的陣列式排列結構； 將該視野影像進行二值化以產生一二值化影像並儲存在該記憶體，該二值化影像包含形成對比的一第一區塊與一第二區塊，該第一區塊對應於該缺陷； 比對各該移除指定區域是否與該第一區塊重疊，以保留與該第一區塊有重疊的移除指定區域，並排除與該第一區塊分離的移除指定區域，其中各該移除指定區域對應有一填補指定區域； 根據保留的所述移除指定區域控制一雷射產生裝置發出雷射光束，以移除該待測物之該配向膜的對應區域而形成一開口；以及 根據所述填補指定區域控制一修補液填補裝置在該待測物之該配向膜的該開口進行修補液的填補。
2. 如請求項1所述之可節省修補成本的配向膜修補方法，該移除指定區域為一矩形區域，該填補指定區域為一圓形區域，該移除指定區內接於該填補指定區域內。
3. 如請求項1或2所述之可節省修補成本的配向膜修補方法，該第一區塊的色彩為白色，該第二區塊的色彩為黑色。
4. 如請求項1或2所述之可節省修補成本的配向膜修補方法，該第一區塊的色彩為黑色，該第二區塊的色彩為白色。