发明内容
本申请实施例提供一种标记识别装置、方法及假压对位设备,用以解决现有技术中无法准确识别标记的问题。
为了解决上述技术问题,本申请实施例采用下述技术方案:
一种标记识别装置,包括:至少一个图像采集机构,以及至少一个第一光源;其中,
所述第一光源用于向第一基板的标记区域发出照射光线,所述照射光线的一部分被所述标记区域的标记遮挡,而在所述图像采集机构上产生正投影,所述照射光线的另一部分垂直透射至所述图像采集机构;
所述图像采集机构用于根据采集到的所述正投影以及透射光线来识别所述第一基板中的标记。
可选地,所述第一光源设置在所述图像采集机构的正上方;
所述照射光线垂直照射在所述标记区域上,所述照射光线的另一部分穿过所述标记区域的透明区域并垂直透射至所述图像采集机构。
可选地,所述标记识别装置还包括:光学补偿模块;
所述照射光线入射至所述光学补偿模块,经过所述光学补偿模块的补偿处理后的光线穿过所述标记区域的透明区域并垂直透射至所述图像采集机构。
可选地,所述第一光源设置在所述图像采集机构的侧上方;
所述照射光线倾斜入射在所述标记区域上,所述照射光线的另一部分经所述第一基板表面贴附的导电胶散射产生均匀光线,所述均匀光线穿过所述标记区域的透明区域并垂直透射至所述图像采集机构。
可选地,所述标记识别装置还包括:
设置在所述图像采集机构上的至少一个第二光源,所述第二光源用于在对第二基板的标记进行识别时,垂直照射在所述第二基板的标记区域。
可选地,所述第一光源为同轴光源或集射光源。
可选地,所述标记识别装置还包括:用于承载所述第一光源的光源承载部;
所述第一光源固定设置在所述光源承载部上;或,
所述第一光源通过移动机构可移动设置在所述光源承载部上。
可选地,所述第一光源的个数与所述第一基板中的标记的个数相同;
每个第一光源用于照射对应的一个标记。
一种标记识别方法,包括:
打开第一光源,所述第一光源向第一基板的标记区域发出照射光线,所述照射光线的一部分被所述标记区域的标记遮挡而在图像采集结构上产生正投影,所述照射光线的另一部分垂直透射至所述图像采集机构;
图像采集机构采集所述正投影以及透射光线,并识别所述第一基板中的标记。
一种假压对位设备,包括所述的标记识别装置,以及控制装置、对位机构和压合机构;
其中,所述控制装置,分别与所述对位机构和所述压合机构以及所述标记识别装置电连接,用于根据所述标记识别装置识别到的标记,控制所述对位机构分别对第一基板和第二基板进行对位,以及控制所述压合机构对所述第一基板和所述第二基板进行压合;
所述对位机构,用于对所述第一基板和所述第二基板进行对位;
所述压合机构,用于对所述第一基板和所述第二基板进行压合。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
通过上述技术方案,将第一光源与图像采集机构分离设置,且第一光源在第一基板的标记区域发出的照射光线的一部分可以产生正投影,另一部分可以垂直透射至图像采集机构,这样,便于图像采集机构根据采集到的光线以及所述标记Mark遮挡产生的正投影识别所述第一基板中的标记Mark。如此,避免了现有技术中通过反射方式识别标记时由于凹凸点存在反射光线偏离而导致识别到标记不准确的问题,本申请中照射光线从第一基板垂直透射的过程中,可以尽量减小或避免由于凹凸点存在而导致垂直透射的光线偏离,这样,尽可能保证标记Mark遮挡产生的是正投影,从而,实现准确识别标记Mark的目的。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
需要说明的是,由于当前标记识别的准确率不高,具体参照图1所示,以屏体基板为例,该屏体基板11设置在支撑台12上,该支撑台12可以是中空的台面;CCD图像采集设备13一般设置在支撑台12的下方,并通过设置在CCD图像采集设备13上的光源14发出的光线照射到屏体基板11上,由于标记一般都是不透明的,因此,位于标记处的光线会被反射回CCD图像采集设备13,而屏体基板11其它位置处的光线会透射出。这样,CCD图像采集设备13就可以采集到屏体基板11上标记返回的光线形成的标记图像。然而,屏体基板薄化后表面会分布有大量凹凸点,这些凹凸点会影响光线在标记处的反射,造成不同程度的折射,进而,导致CCD图像采集设备采集到的标记的图像发生偏离或是变形,无法准确识别标记。
考虑到现有技术中标记识别准确率不高,严重影响了生产工艺中的邦定、对位、贴合或是其它与标记识别相关的工艺制作良率;以邦定工艺为例,基于现有技术中的标记识别装置进行标记识别后,由于标记识别误差而导致的邦定不良率高达1.5%,业界目前主要通过对不良产品集中回收,然后统一邦定,这就严重影响了面板制作的整体良率,浪费生产资源。
为此,本申请提出了一种新的标记识别装置,用以改善现有技术中标记识别准确率低的问题。
参照图2所示,为本申请提供的标记识别装置的简单示意图,该标记识别装置主要包括:至少一个图像采集机构21,以及至少一个第一光源22;其实,该标记识别装置还包括:用于支撑待识别标记的第一基板P1的支撑台23,该支撑台23可以是中空的台面,利用周边的支撑圈来支撑第一基板P1,或者是其它手臂式支撑部件,本申请并不对此进行限制。
应理解,在本申请中,所述至少一个第一光源22可以与所述图像采集机构21分离设置,进一步可以通过连接导线等或是其他无线连接方式与图像采集机构实现通信连接。
由图2所示,图像采集机构21位于支撑台23(实际是第一基板P1)的下方,第一光源22与图像采集机构21分离设置,图2中并未具体示出第一光源22的具***置,第一光源22用于向待识别标记的第一基板P1的标记区域(圆形所框区域)发出照射光线,且所述照射光线的一部分被所述标记区域的标记遮挡,而在所述图像采集机构上产生正投影,所述照射光线的另一部分垂直透射至图像采集机构21的光线。
所述第一基板P1中标记区域的标记Mark(十字型标记)不透明,所述标记Mark以外的区域透明;需要说明的是,在本申请中,第一基板P1是具有不透明的标记Mark的透明基板,具体可以是低温多晶硅LTPS基板;一般情况下,LTPS基板作为屏体基板使用,其标记Mark使用金属材质或是其它不透明材质,因此,该标记Mark处起到遮挡作用-不透光。
需要说明的是,图像采集机构21、第一光源22以及支撑台23的连接关系可以不做限定,具体可根据有线连接或是无线连接方式实现通信连接。
所述图像采集机构21用于根据采集到的所述正投影以及透射光线来识别所述第一基板P1中的标记Mark。
应理解,图像采集机构21采集到的光线是垂直透射下来的,因此,第一基板P1的标记Mark被光线照射后,由于标记Mark不透光的特性,在下方(图像采集机构21的采集区域)形成正投影,这样,图像采集机构21可以采集到准确的标记Mark。
通过上述技术方案,将第一光源22与图像采集机构21分离设置,且第一光源向第一基板P1的标记区域发出的照射光线的一部分可以产生正投影,另一部分可以垂直透射至图像采集机构21,这样,便于图像采集机构21根据采集到正投影以及透射光线来识别第一基板P1中的标记Mark。如此,避免了现有技术中通过反射方式识别标记时由于凹凸点存在反射光线偏离而导致识别到标记不准确的问题,本申请中照射光线从第一基板P1垂直透射的过程中,可以尽量减小或避免由于凹凸点存在而导致垂直透射的光线偏离,这样,尽可能保证标记Mark遮挡产生的是正投影,从而,实现准确识别标记Mark的目的。
此外,需要说明的是,第一基板P1一般是LTPS基板,在现有技术中,若参照图1所示的方式采集反射光线来识别标记,考虑到标记Mark在第一基板P1的上表面(背离图像采集机构21的表面),因此,光线从下方照射至标记Mark上时,需要穿过部分LTPS基板,而LTPS基板可能存在一定颜色,因此,光线在经过LTPS基板后被标记Mark反射至图像采集机构21时,可能会存在颜色,这样识别到的标记Mark会有一定灰度,影响标记识别。而本申请方案,通过采集垂直透射的光线,并通过标记Mark的遮挡产生正投影,这样,可以避免标记Mark存在灰度的问题,提升识别标记的质量。
应理解,在本申请中,标记识别装置可以是独立的一个设备,也可以与其它功能部件结合在一起实现兼容功能的集成设备。
下面介绍几种比较典型的标记识别装置的结构实例。
--结构1:第一光源设置在图像采集机构的正上方
参照图3a所示,所述第一光源32设置在图像采集机构31的正上方;所述照射光线垂直照射在位于所述第一光源32和所述图像采集机构31之间的第一基板P1(第一基板P1被第一支撑台33支撑)中标记区域(圆形所框区域),照射光线的另一部分穿过所述标记区域的透明区域并垂直透射至所述图像采集机构31。
同理,在该图3a的标记识别装置中,所涉及的第一基板P1的标记区域仅标记Mark所在位置不透明;而第一光源32在垂直方向(图3a中垂直方向)的正投影可以落入图像采集机构31所在区域,具体地,第一光源32在垂直方向的正投影落入图像采集机构31的摄像头所在位置,这样可以保证第一光源32的光线可以垂直照射在标记区域,并且可以保证垂直透射的光线尽可能多的被图像采集机构31采集。
如图3a所示,第一光源32向下发射光线,穿过标记区域垂直透射至图像采集机构31,而照射至标记Mark区域的光线无法穿透,因此可以在下方形成清晰的标记Mark的正投影,进而被图像采集机构31准确识别。而且考虑到光线是垂直透射下来的,因此,不会发生标记Mark的投影的偏离,提升识别准确性。
应理解,该结构1中的标记识别装置,第一光源32可以且能够设置在图像采集机构31的正上方,而不影响图像采集机构31采集或识别其它基板的标记,或者,不影响整个标记识别装置的正上方的机构设计。
--结构2:第一光源设置在图像采集机构的侧上方
参照图3b所示,所述第一光源32设置在所述图像采集机构31的侧上方;所述照射光线能够倾斜入射在位于第二基板P2和所述图像采集机构31之间的第一基板P1中标记区域上,所述照射光线的另一部分经所述第一基板P1表面贴附的异方性导电胶的散射产生均匀光线,所述均匀光线穿过所述标记区域的透明区域并垂直透射至所述图像采集机构31。
具体地,如图3b所示,该标记识别装置可用于分别识别需要邦定在一起的第一基板P1和第二基板P2,其中,第一基板P1通过第一支撑台33支撑在图像采集机构31的上方,第二基板P2通过第二支撑台34支撑在第一基板P1的上方。由于第一基板P1与第二基板P2(或是支撑第二基板P2的第二支撑台34)之间的距离非常小,无法在其夹层设置第一光源32,因此,在第一基板P1与第二基板P2之间的夹层的以外的边缘区域,设置第一光源32,让第一光源32从夹层的缝隙处照射至第一基板P1的标记区域。
应理解,在本申请中,所涉及到的第二基板P2可以为柔性电路板FPC或是驱动芯片IC,或是可邦定在屏体基板上的其它芯片。
同理,在该图3b的标记识别装置中,所涉及的第一基板P1的标记区域仅标记Mark所在位置不透明;在整个LTPS基板的上表面,还贴附有一层异方性导电胶ACF膜,该ACF膜是半透明的,且表面粗糙,这样,可以使得照射在ACF膜上的光线发生散射,从而保证光线均匀地从标记区域透射至图像采集机构31上,而且还可以保证至少部分光线是垂直透射下来的,因此,不会发生标记Mark的投影的偏离,提升识别准确性。
可选地,在本申请中,参照图3b所示,所述第一光源32的倾斜入射光线与所述第一基板P1的夹角θ范围为30°-60°。其实,在实际的使用过程中,可以将第一光源32的倾斜入射光线与所述第一基板P1的夹角θ设置为45°,从而,保证入射至第一基板P1的光线在标记区域产生更多的垂直透射光线。
可选地,在本申请中,参照图3c所示,考虑到还需要对第二基板P2上的标记进行识别,因此,该标记识别装置还可以包括:
设置在所述图像采集机构31上的至少一个第二光源35,所述第二光源35用于在对第二基板P2的标记Mark进行识别时,垂直照射在所述第二基板P2的标记区域。
应理解,该第二光源35工作时,该标记识别装置中仅设置有第二基板P2,此时,第二光源35向上发出光线,垂直照射在第二基板P2的标记区域(虚线区域),由于第二基板P2的标记Mark也是不透明的,且每个标记处都是依靠金属(FPC是金手指,IC为金凸块)的表面反光,被图像采集机构31识别到标记。
--结构3:通过光学补偿模块进行补偿
具体地,所述标记识别装置还可以包括:光学补偿模块;应理解,该光学补偿模块可以是设置在第一基板P1表面的光学处理器,无论第一光源的位置如何,都可以通过一定的补偿算法对照射光线实现光学补偿,以保证最终从第一基板P1出射的光线是垂直透射光线。其实,该光学补偿模块还可以设置在第一光源发出的照射光线所在光路上的任一位置,只要能够实现设置即可。其中,所涉及到的补偿算法可以是根据光学反射、透射、散射等原理以及图像处理算法确定的有效算法。
由此,照射光线入射至所述光学补偿模块,经过所述光学补偿模块的补偿处理后的光线穿过所述标记区域的透明区域并垂直透射至所述图像采集机构。从而,照射光线从第一基板垂直透射的过程中,可以尽量减小或避免由于凹凸点存在而导致垂直透射的光线偏离,这样,尽可能保证标记Mark遮挡产生的是正投影,从而,实现准确识别标记Mark的目的。
可选地,在本申请中,在图3a所示的标记识别装置中,所述第一光源32为同轴光源;在图3b所示的标记识别装置中,所示第一光源32为集射光源或条形光源。
可选地,在本申请方案中,还包括:用于承载所述第一光源32的光源承载部(图中未示出);第一光源32固定设置在光源承载部上;或,第一光源32通过移动机构可移动设置在光源承载部上。这样,在实际的标记识别过程中,可根据第一基板P1的特点来调整第一光源32的位置,来实现最佳照射效果。例如,第一基板P1仅需要识别标记,那么可以利用移动机构将第一光源32调整至图像采集机构的正上方;第一基板P1需要与第二基板P2进行假压对位,那么可以利用移动机构哦将第一光源32调整至图像采集机构的侧上方。
可选地,本申请中所涉及到的第一光源32的个数与第一基板P1中的标记Mark的个数相同;而且,每个第一光源32用于照射对应的一个标记Mark,这样,可以实现最佳照射效果,进而提升识别准确性。
可选地,在本申请中,所涉及的图像采集机构31具体可以为电耦合元件CCD图像采集设备。
应理解,在本申请中,所涉及到的标记识别装置可以使用在OLED或LCD等显示面板制作工艺过程中,例如偏光片的贴附,封胶以及贴合等工艺。其实,凡是涉及到标记识别且符合第一基板特性的都可以采用本申请标记识别装置。
需要说明的是,在本申请中,标记识别装置中均以设置两个图像采集机构为例,其实,这只是为了配合基板中需要两个标记来精准对位的需求,在其它标记识别方案中,也可以仅设置一个图像采集机构。
同时,本申请还提供了一种标记识别方法,参照图4所示,主要包括:
步骤41:打开第一光源,所述第一光源向第一基板的标记区域发出照射光线,所述照射光线的一部分被所述标记区域的标记遮挡而在图像采集结构上产生正投影,所述照射光线的另一部分垂直透射至所述图像采集机构;
步骤42:图像采集机构采集所述正投影以及透射光线,并识别所述第一基板中的标记。
下面结合上述结构1和结构2分别介绍标记识别方法。
以结构1中图3a为例,仅对第一基板P1进行标记识别,在第一支撑台33支撑好第一基板P1后,可通过自动调整第一基板P1的位置(上、下、左、右),来将第一基板P1初步调整对位在图像采集机构31上方(其实第一支撑条23的位置应可以自动调整到第一基板P1的标记对位在图像采集机构31上方);或者,在第一支撑台33承载第一基板P1后,可通过位于上方的一个第一光源32初步识别第一基板P1中的标记,并由第一支撑台33根据计算好的位置调整第一基板P1的位置,将其精准放置在图像采集机构31上方;图像采集机构31以及第一光源32一直处于开启状态,第一光源32的照射光线的一部分向下垂直照射在第一基板P1的标记区域,被标记Mark遮挡产生正投影,照射光线的另一部分穿过标记区域的透明区域,出射垂直透射光线至图像采集机构31上。由于形成了正投影,表明标记Mark形成的投影并未偏离,这样,图像采集机构31采集到准确的标记。
以结构2中图3b为例,该标记识别装置需要先对第二基板P2的标记进行标记识别,然后再对第一基板P1的标记进行标记识别。首先,在第二支撑台34上支撑好第二基板P2,按照上述方式调整好位置后,第一光源32和图像采集机构31一直处于开启状态,开启第二光源35,第二光源35的光线向上垂直照射在第二基板P2的标记区域,利用标记处的金手指的反射作用,将光线反射回图像采集机构31,从而实现对第二基板P2的标记识别。然后,关闭第二光源35,将第二支撑台34上移一段距离,利用第一支撑台33将第一基板P1推送至图像采集机构31的上方,即此时第一基板P1位于第二基板P2和图像采集机构31之间,且第一基板P1与第二基板P2之间的距离非常小;调整好第一基板P1的位置后,第一光源32的光线以45°角入射至第一基板P1的标记区域,由于第一光源32此时可以采用集射光源,因此,可以通过调整第一光源32的位置以及光源大小等光源参数来实现最佳照射。
通过上述技术方案,将第一光源与图像采集机构分离设置,且第一光源在第一基板的标记区域发出的照射光线的一部分可以产生正投影,另一部分可以垂直透射至图像采集机构,这样,便于图像采集机构根据采集到的光线以及所述标记Mark遮挡产生的正投影识别所述第一基板P1中的标记Mark。如此,避免了现有技术中通过反射方式识别标记时由于凹凸点存在反射光线偏离而导致识别到标记不准确的问题,本申请中照射光线从第一基板P1垂直透射的过程中,可以尽量减小或避免由于凹凸点存在而导致垂直透射的光线偏离,这样,尽可能保证标记Mark遮挡产生的是正投影,从而,实现准确识别标记Mark的目的。
本申请还提供了一种假压对位设备,包括上述图3b-图3c所涉及的标记识别装置,以及控制装置、对位机构和压合机构;
其中,所述控制装置,分别与对位机构和压合机构以及标记识别装置电连接,用于根据标记识别装置识别到的标记,控制所述对位机构对第一基板和第二基板进行对位,以及控制所述压合机构对所述第一基板和所述第二基板进行压合;
所述对位机构,分别用于对第一基板和第二基板进行对位;
所述压合机构,用于对所述第一基板和所述第二基板进行压合。
进一步,参照图5所示,为在假压对位工艺过程中使用本申请所涉及的标记识别装置或是假压对位设备的效果改善对比图。
如图5所示,在该坐标图中,横坐标为工艺改善阶段,主要以改善前、改善第一阶段、改善第二阶段、当前阶段为主要时间节点;纵坐标为不良比率,由图5可知,在改善前不良率(识别不良或是由于识别不良导致的邦定不良)为2%;改善第一阶段(为利用识别标记的方式对第一基板P1或第二基板P2进行初步定位的阶段)后,不良率下降为1.8%;改善第二阶段(为利用识别标记的方式对第一基板P1和第二基板P2进行对位的阶段)后以及当前阶段,不良率下降为0.02%。可见,在采用本申请所提出的标记识别装置对假压对位各个阶段的标记进行识别后,可以将不良率下降至0.02%,显著提升了假压对位的工艺良率。
通过上述技术方案,将第一光源与图像采集机构分离设置,且第一光源在第一基板的标记区域发出的照射光线的一部分可以产生正投影,另一部分可以垂直透射至图像采集机构,这样,便于图像采集机构根据采集到的光线以及所述标记Mark遮挡产生的正投影识别所述第一基板P1中的标记Mark。如此,避免了现有技术中通过反射方式识别标记时由于凹凸点存在反射光线偏离而导致识别到标记不准确的问题,本申请中照射光线从第一基板P1垂直透射的过程中,可以尽量减小或避免由于凹凸点存在而导致垂直透射的光线偏离,这样,尽可能保证标记Mark遮挡产生的是正投影,从而,实现准确识别标记Mark的目的。而且,通过上述假压对位设备,可以较为有效的控制标记识别装置与控制装置、对位机构、压合机构的协同工作,进而提升假压对位的准确率,提高产品制作良率。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。