技术领域

本发明涉及液晶面板制造领域， 具体涉及一种检测装置、 液晶 滴注系统及液晶滴注控制方法。 背景技术

薄膜晶体管液晶显示器 ( Thin Fi lm Transistor Liquid Crystal Display, TFT-LCD) 包括阵列基板和彩膜基板。 采用液晶滴注 （One

Drop Fi l l ing, 0DF) 法在阵列基板和彩膜基板之间填充液晶， 以制 造液晶面板。

在现有的液晶面板的制造工艺中， 需要根据设计要求以及实际 工艺过程中的细微调整来确定填充在阵列基板 和彩膜基板之间的液 晶量。在加工过程中， 液晶的填充量存在上限和下限， 上限和下限的 中心值为标准填充值。

当液晶的填充量趋近于或低于填充量的下限时 ， 基板之间的液 晶量较少，液晶对基板的支撑作用减小，从而 使得阵列基板与彩膜基 板之间用于起支撑作用的柱状隔垫物 （Photo Spacer, PS )所承受的 支撑力增加， 导致压縮量变大。在这种情况下， 如果面板受外力拍打 或敲击， 则会引起 PS的位置偏移。 此外， 由于 PS受力较大， PS回 复时的阻力同时增大，从而导致 PS无法迅速有效的回复到原始位置， 最终产生漏光， 出现白光不良现象。

另一方面， 当液晶的填充量趋近于或略高于填充量上限时 ， 液 晶对基板的支撑作用相对较大， 从而使 PS所承受的支撑力减小， 压 縮量变小， 进而 PS所承受回复阻力减小。 然而在这种情况下， 当液 晶面板放置一段时间后， 由于液晶自身的重力因素和液晶的流动，使 得部分区域出现液晶过多的状态， 从而产生所谓的重力斑痕 （Mura) 的不良现象。

无论是漏光现象还是重力斑痕现象都会严重影 响显示器件的显 示效果。 因此， 需要对液晶量进行检测并对液晶填充量进行微 控， 以 便将液晶的填充量控制在可允许的范围内，从 而能够避免各种不良现 象的产生。

现有的对液晶填充量的控制方法为手动调节法 或者采用对液晶 量进行液晶滴注实验， 然后将实验结果应用到生产加工中。 因此， 会 耗费大量的人力物力， 降低生产线的生产效率， 并提高生产成本。 发明内容

本发明的实施例提供了一种检测装置、 液晶滴注系统及液晶滴 注控制方法，可以实现对液晶填充量的实时检 测与滴注控制，从而提 高产品质量及生产效率， 降低生产成本。

为达到上述目的， 本发明的实施例采用如下技术方案： 根据本发明的一方面， 提供了一种检测装置， 用于对液晶面板 的液晶量进行检测， 其包括： 采集单元， 用于采集入射光透过所述液 晶面板所形成的寻常光与非常光，以得到所述 寻常光的出光点与所述 非常光的出光点之间的距离，所述入射光与所 述液晶面板中的液晶分 子的光轴具有预设夹角； 以及处理单元，用于根据所述各出光点之间 的距离和所述预设夹角得到所述液晶面板中液 晶的厚度，并将所述厚 度与预设定的液晶级差数据进行比对得到所述 液晶面板中液晶的量。

本发明实施例的另一方面， 提供了一种液晶滴注系统， 其包括: 滴注机，用于向对盒成型的阵列基板和彩膜基 板之间滴注液晶，在所 述阵列基板和所述彩膜基板之间设置有隔垫物 ； 以及滴注检测设备， 用于检测在所述阵列基板和所述彩膜基板之间 已注入液晶的量，以便 根据所述已注入液晶的量调节液晶滴注。所述 滴注检测设备包括上述 检测装置。

本发明实施例的又一方面， 提供了一种液晶滴注控制方法， 包 括步骤： 向对盒成型的阵列基板和彩膜基板之间滴注液 晶，在所述阵 列基板和所述彩膜基板之间设置有隔垫物；以 及检测在所述阵列基板 和所述彩膜基板之间已注入液晶的量，以便根 据所述已注入液晶的量 调节液晶滴注。检测在所述阵列基板和所述彩 膜基板之间已注入液晶 的量的步骤包括：采集入射光透过所述液晶面 板所形成的寻常光与非 常光， 以得到所述寻常光的出光点与所述非常光的出 光点之间的距 离， 所述入射光与所述液晶面板中的液晶分子的光 轴具有预设夹角； 以及根据所述各出光点之间的距离和所述预设 夹角得到所述液晶面 板中液晶的厚度，并将所述厚度与预设定的液 晶级差数据进行比对得 到所述液晶面板中液晶的量。

本发明的实施例提供了一种检测装置、 液晶滴注系统及液晶滴 注控制方法。液晶滴注系统包括滴注机和滴注 检测设备。滴注机向对 盒成型的阵列基板和彩膜基板之间滴注液晶。 滴注检测设备检测在阵 列基板和彩膜基板之间已注入液晶的量，以便 根据已注入液晶的量调 节液晶滴注。 从而， 可以实现对液晶填充量的实时检测与滴注控制 ， 提高产品质量及生产效率， 并降低生产成本。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下 面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的 附图作简单地介绍。显 而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的 一些实施例。在附图中： 图 1为根据本发明实施例提供的检测装置的示意� �；

图 2为根据本发明实施例提供的检测装置的详细� �构示意图； 图 3为根据本发明实施例提供的液晶双折射原理� �；

图 4为根据本发明实施例提供的加压单元的加压� �理示意图； 图 5为根据本发明实施例提供的液晶滴注系统结� �示意图； 图 6为根据本发明实施例提供的液晶面板结构示� �图； 图 7 为根据本发明实施例提供的液晶滴注系统的详 细结构示意 图；

图 8为根据本发明实施例提供的柱高计算原理图� �

图 9为根据本发明实施例提供的液晶滴注控制方� �流程示意图； 图 10为根据本发明实施例提供的检测装置的检测� ��程示意图； 图 11 为根据本发明实施例提供的液晶滴注系统滴注 流程示意 图； 以及 图 12为根据本发明实施例提供的滴注机滴注流程� ��意图。 具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术 方案进行清楚、完整地描述。显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一 部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明的各实施例 ， 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 方式， 都属于本发明保护的范围。

图 1为根据本发明实施例提供的一种检测装置 10的示意图。 图 2为根据本发明实施例提供的检测装置 10的详细结构示意图。 图 3 为根据本发明实施例提供的液晶双折射原理图 。 检测装置 10用于对 液晶面板的液晶量进行检测。

参考图 1至图 3， 检测装置 10可以包括采集单元 101和处理单 元 102。 采集单元 101用于采集入射光 L透过液晶面板 20所形成的 寻常光 0与非常光 E， 以得到寻常光 0的出光点与非常光 E的出光点 之间的距离 d。 入射光 L与液晶面板 20中的液晶分子的光轴 X具有 预设夹角 θ。处理单元 102用于根据各出光点之间的距离 d和预设夹 角 Θ得到液晶面板 20中液晶 201的厚度 T， 并将厚度 Τ与预设定的 液晶级差数据进行比对得到液晶面板中液晶 201的量。

检测装置 10利用液晶的双折射原理对液晶面板 20中已注入的 液晶 201的厚度 Τ进行测量。 图 3示意性地示出了液晶双折射原理。 参考图 3， 当入射光 L与液晶分子的光轴 X成一定的角度 Θ时， 由于 液晶分子的各向异性，可以使得入射光 L分解为一束遵循折射定量的 寻常光 0和一束不遵循折射定律的非常光 Ε。这两束光线通过液晶面 板 20中的液晶 201所产生出光点之间的距离为 d。 处理单元 102可 以通过如下公式将距离 d换算为液晶 201的厚度 T: 其中， η。为寻常光 0在液晶 201 内的折射率， r 为非常光 E在液晶 201内的折射率。 图 2进一步示出了检测装置 10的详细结构。 参考图 2， 采集单 元 101可以包括偏光片 1021、 扩散板 1022和用于对液晶面板 20提 供光源的 LED背光灯组 1023。 此外， 虽然图 2中未示出， 但是采集 单元 101 还可以包括用于实现采集功能的电荷耦合装置 （Charge Coupled Device, CCD) 相机或红外摄像管。

以 CCD相机为例对采集单元 101以及处理单元 102的工作原理 进行的说明。 CCD相机对入射光 L照射后发生双折射现象的液晶面板 20 进行采集并将采样结果转换为图像信号。 转换后的图像信号被传 送至处理单元 102。寻常光 0与非常光 E会影响所采集图像的像素分 布、亮度以及颜色等参数。处理单元 102会根据上述参数将采集的图 像信号转换成数字信号并进行各种运算。根据 寻常光 0的出光点与非 常光 E的出光点之间的距离 d，采用上述计算公式可以得到液晶面板 20中液晶 201的厚度 T。将 T厚度与预设定的液晶级差数据进行比对 可以得出液晶面板中液晶 201的量。虽然以 CCD相机对采集单元 101 以及处理单元 102的工作原理进行了说明，但本发明不限于此 ，可替 换地，采集单元 101例如还可以包括红外摄像管，或者其他具有 采集 功能的设备 （例如， 超声成像设备等） 。

此外， 处理单元 102还可以具有报警功能。 当检测装置 101无 法对液晶面板 20进行检测时， 处理单元 102可以自动进行报警。 从 而，可以对检测故障进行提示， 以便工作人员能够第一时间进行维修 和检查处理。

根据本发明的一个实施例， 检测装置 10还可以包括用于放置被 检测的液晶面板 20的检测腔 103， 如图 2所示。 检测腔 103的表面 设置有检测窗口 110。可以通过检测窗口 110观测液晶面板 20。检测 窗口 110可以包括低辐射保护玻璃罩。

根据本发明的一个实施例， 检测装置 10还可以包括用于对检测 腔 103中的液晶面板 20进行加压处理的加压单元 104。 可以对液晶 面板 20进行加压处理， 使得液晶面板中的已注入的液晶对该液晶面 板起到支撑的作用。从而， 液晶盒中的液晶处于压縮状态， 减少了液 晶分子间的间隙， 以便更加精确的对液晶厚度进行测量，使得对 已注 入液晶量的计算更加准确。

图 4为根据本发明实施例提供的加压单元的加压� �理示意图。 参考图 4， 加压单元可以包括压縮干燥空气 （Compressed Dry Air, CDA) 喷射部件 1041。 如图 4所示， 在检测腔的下部设置气孔 1010， CDA喷射部件 1041可以喷射出螺旋气体， 以形成气垫将液晶面板 20 托起，使得液晶面板的各个位置受压均匀，从 而避免了液晶面板由于 受压不均而产生的不良现象。

虽然以 CDA喷射部件 1041为例对加压单元 104进行了说明， 但 本发明不限于此。其它能够对液晶面板进行加 压处理的装置都应当属 于本发明的保护范围。

根据本发明的一个实施例， 检测装置 10还可以包括用于控制检 测腔 103中的检测温度的温控单元 105， 如图 2所示。 温控单元 105 可以对检测腔中的温度进行调节，从而在不同 的温度下对液晶面板的 液晶量进行测试。温控单元 105可以将检测腔 103中的温度控制在例 如 65°C， 这是因为液晶面板的背光源的工作温度约为 65 °C， 从而使 得测试中的液晶面板的所处环境与实际工作中 的液晶面板所处的环 境相接近， 以确保测试结果更加的准确。此外， 为了更好地模拟液晶 面板的实际工作环境，可以根据不同的地域环 境温度对检测腔的温度 进行调节。

通过采用这样一种检测装置， 可以对对盒成型的阵列基板和彩 膜基板之间已注入液晶的量进行检测，从而根 据已注入液晶的量对需 要滴注的液晶量进行反馈调节， 以实现对液晶填充量的实时检测，从 而优化生产线， 提高产品质量。

图 5 为根据本发明实施例提供的液晶滴注系统结构 示意图。 如 图 5所示，液晶滴注系统可以包括滴注机 01以及和滴注检测设备 02。 图 6为根据本发明实施例提供的液晶面板结构示� �图。

参考图 5和图 6，滴注机 01用于向对盒成型的阵列基板 40和彩 膜基板 41之间滴注液晶， 在阵列基板 40和彩膜基板 41之间设置有 隔垫物 42。 滴注检测设备 02用于检测在阵列基板 40和彩膜基板 41 之间已注入液晶的量， 以便根据已注入液晶的量调节液晶滴注。滴注 检测设备 02可以包括上述检测装置 10。

根据本发明的一个实施例， 滴注检测设备 02还可以包括重力斑 痕检测机 11、盒厚检测机 12以及 /或者包括柱高检测机 13在内的初 始检测机， 如图 7所示。

重力斑痕检测机 11用于根据阵列基板 40和彩膜基板 41之间已 注入液晶的量对重力斑痕的不良现象进行检测 。以下简要介绍重力斑 痕产生的原因。

液晶显示器的液晶面板在使用过程中一般处于 竖立的状态。 由 于液晶自身的重力因素，从而使得液晶面板的 底部相对于其他区域的 液晶量较多。 此外， 由于液晶面板背光源的工作温度约为 65°C， 因 此，液晶面板中的液晶会受到温度的影响而产 生膨胀的现象，使得液 晶面板的底部造成盒厚发生较严重的变化。这 会使得液晶面板底部出 现色不均匀现象，这种现象称为重力斑痕现象 。这样一种不良现象会 降低显示器件的显示效果和产品的质量。

通过采用重力斑痕检测机 11可以根据在阵列基板 40和彩膜基 板 41之间已注入液晶的量对重力斑痕现象进行检� ��， 从而避免由于 重力斑痕现象的产生而造成对显示器件显示效 果的不良影响。

盒厚检测机 12用于根据在阵列基板 40和彩膜基板 41之间已注 入液晶的量对盒厚参数进行检测。可以通过盒 厚参数对已注入液晶的 量做进一步的检测， 从而提高液晶滴注系统的精度。

初始检测机用于对阵列基板 40和彩膜基板 41之间预注入液晶 的量进行检测。 其中， 初始检测机可以包括柱高检测机 13， 用于检 测隔垫物 42的高度， 以便根据隔垫物 42的高度对在阵列基板 40和 彩膜基板 41之间预注入液晶的量进行检测。 这样， 可以在显示面板 的制作过程中增加了在阵列基板 40和彩膜基板 41对盒之前的检测， 从而筛选出具有不符合已规定阈值范围内的隔 垫物 42的阵列基板， 以减小次品率。进一步地，还可以通过对具有 符合阈值范围内的隔垫 物 42的高度变化进行检测， 从而确定出预注入液晶盒中的液晶量。

图 8为根据本发明实施例提供的柱高计算原理图� �如图 8所示， 隔垫物 42的高度的计算公式为： H = CG + Dcf - Dtft;

H为隔垫物的高度即柱高；

CG为阵列基板 40和彩膜基板 41对盒后的液晶面板的盒厚； Dcf 为彩膜基板 41上的彩色滤光结构 410与黑矩阵 411之间的 高度段差；

Dtft为阵列基板 40的段差。

以下对液晶滴注系统对液晶量的补偿原理进行 详细的说明： 在采用液晶滴注 （One Drop Fill, 0DF) 法制造液晶面板的过 程中，影响盒厚变化的主要因素为液晶总量及 柱高。假设液晶总量为 P, 液晶面板面内实际体积为 Pv。

通过多组实验测试， 将测试样本的数据做线性分析， 实际的滴 注量在某一特定范围内可使液晶总量为一线性 方程式。因此，液晶面 板面内实际体积为：

Pv = A * P + B, 其中， A与 B分别为一常数。

根据上述多组实验测试数据集线性分析， 液晶面板面内理想体 积具有如下公式：

理想体积 = C * CG * E + D ， 其中， C与 D分别为一常数， CG 为盒厚， E为主要封框胶区域封闭区域面积。

理论上液晶面板面内实际体积 Pv应当与液晶面板面内理想体积 相等。 因此， A * P + B = C * CG * E + D。 从而， 可以导出：

P = (C * CG * E + D - B) / A

假设目前所滴注的液晶总量是通过先滴注一个 固定的液晶量 X， 之后再依补正数据来滴注微调的液晶量 Y， BP， P = X + Y。 因此目 标变量为欲补正的微调液晶量 Υ， 此时可得以下公式：

Υ = Ρ - X = (C * CG * E + D - B) / A - X

由上述柱高检测机检测柱高的原理可知隔垫物 42的柱高为： H = CG + Dcf - Dtft;

因此， 盒厚 CG = H - Dcf + Dtft;

将 CG带入上述微调液晶量 Y的计算公式可以得到：

Y = (C * CG * E + D - B) / A - X = (C * (H - Dcf + Dtft) * E + D - B) / A - X。

由液晶面板面内理想体积， 可以得出每一片液晶面板的液晶补 正值， 从而可以控制盒厚的变异程度， 避免重力斑痕的产生。

图 9为根据本发明实施例提供的液晶滴注控制方� �流程示意图。 参考图 6和图 9， 根据本发明实施例的液晶滴注控制方法包括步 骤： 向对盒成型的阵列基板 40和彩膜基板 41之间滴注液晶，其中， 在阵列基板 40和彩膜基板 41之间设置有隔垫物 42 ( S101 ) ； 以及 检测在阵列基板 40和彩膜基板 41之间已注入液晶的量， 以便 根据已注入液晶的量调节液晶滴注 （S102 ) 。

检测在阵列基板 40和彩膜基板 41之间已注入液晶的量的步骤 可以包括：

采集入射光透过液晶面板所形成的寻常光与非 常光， 以得到寻 常光的出光点与非常光的出光点之间的距离， 入射光与液晶面板中的 液晶分子的光轴具有预设夹角； 以及

根据各出光点之间的距离和所述预设夹角得到 液晶面板中液晶 的厚度，并将所述厚度与预设定的液晶级差数 据进行比对得到液晶面 板中液晶的量。

图 10为根据本发明实施例提供的检测装置的检测� ��程示意图。 参考图 2、 图 3、 图 4和图 10， 该检测过程包括步骤：

将被检测的液晶面板 20载入检测腔 103 ( S201 ) ；

点亮 LED背光灯组 1023，并适度调节 LED背光灯组 1023以达到 最佳的亮度状态 （S202 ) ；

加压单元 104的 CDA喷射部件 1041对检测腔 103中的液晶面板 20进行加压处理，使得液晶面板 20中的已注入的液晶对该液晶面板 起到支撑作用 （S203 ) ；

温控单元 105将检测腔 103中的温度控制在 65 °C ( S204) ； 采集单元 101对入射光 L照射后发生双折射现象的液晶面板 20 进行采集并将采样结果转换为图像信号，转换 后的图像信号传送至处 理单元 102 ( S205 ) ； 以及

处理单元 102将采集的图像信号转换成数字信号， 并进行各种 运算， 根据出光点之间的距离 d得到液晶面板 20中液晶的厚度 T， 并将 Τ 厚度与预设定的液晶级差数据进行比对得到液 晶面板中液晶 201的量 （S206 ) 。

本发明实施例提供了一种液晶滴注控制方法， 通过液晶滴注系 统来实现对对盒成型的阵列基板和彩膜基板之 间的液晶量进行实时 监测和滴注控制。液晶滴注系统包括滴注机和 滴注检测设备。滴注机 向对盒成型的阵列基板和彩膜基板之间滴注液 晶。滴注检测设备检测 滴注的液晶量， 以便根据检测结果调节液晶滴注。实现了对液 晶填充 量的实时检测与滴注控制，从而提高产品质量 及生产效率， 降低生产 成本。

根据本发明的一个实施例， 控制方法还可以包括步骤： 根据阵列基板 40和彩膜基板 41之间已注入液晶的量对重力斑 痕的不良现象进行检测； 以及 /或者

根据阵列基板 40和彩膜基板 41之间已注入液晶的量对盒厚参 数进行检测。

通过采用重力斑痕检测机 11可以根据阵列基板 40和彩膜基板 41 之间已注入液晶的量对重力斑痕现象进行检测 ， 从而避免由于重 力斑痕现象的产生而造成对显示器件显示效果 的不良影响。此外，可 以通过盒厚参数对已注入液晶的量做进一步的 检测，从而提高液晶滴 注系统的精度。

根据本发明的一个实施例， 控制方法还可以包括步骤： 在对盒之前， 对阵列基板 40和彩膜基板 41之间预注入液晶的 量进行检测。其中，根据所述隔垫物的高度对 所述阵列基板和所述彩 膜基板之间预注入液晶的量进行检测。

初始检测机可以包括柱高检测机 13， 用于检测隔垫物 42 的高 度， 以便根据隔垫物 42的高度对阵列基板 40和彩膜基板 41之间预 注入液晶的量进行检测。这样，可以在显示面 板的制作过程中增加了 在阵列基板 40和彩膜基板 41对盒之前的检测，从而筛选出具有不符 合已规定阈值范围内的隔垫物 42的阵列基板， 从而以减小次品率。 进一步地， 还可以通过对具有符合阈值范围内的隔垫物 42的高度变 化进行检测， 从而确定出预注入液晶盒中的液晶量。

图 11 为根据本发明实施例提供的液晶滴注系统滴注 流程示意 图， 图 12为根据本发明实施例提供的滴注机滴注流程� ��意图。 参考 图 1 1和图 12对柱高检测机 13与滴注机 01的联动过程以及滴注机 01的工作过程进行详细的说明。

柱高检测机 13对阵列基板 40隔垫物 42的高度进行测量， 判断 隔垫物 42的高度是否在已规定的阈值内 （S301 ) ；

如果步骤 S301的判断结果为是， 则对滴注液晶量的设计值与补 偿后的 PS隔垫物 42的高度数据进行数据处理，并将按照经补偿� ��的 液晶量进行液晶滴注 （S302 ) ；

如果步骤 S301的判断结果为否， 则对阵列基板 40进行不合格 处理 （S303 ) ；

进行液晶滴注检测， 检测预滴注液晶量是否正确 （S304) ； 如果步骤 S304的判断结果为是， 则进将阵列基板 40与彩膜基 板 41之间进行对盒 （S305 ) ；

如果步骤 S304的判断结果为否， 检测该预滴注液晶量是否通过 补偿处理 ( S306 ) ；

如果步骤 S306的判断结果为否，对未补偿预滴注液晶量� �行补 偿 （S307 ) ；

如果步骤 S306的判断结果为是，对滴注过量的预滴注液� �量进 行不合格处理 （S308 ) 。

滴注机 01的工作过程如下：

滴注机主控单元的数-模转换 （D/A) 模块输出控制信号到相应 的伺服阔 ( S401 ) ；

连接该伺服阔的轴杆机构驱动滴注针管 （S402 ) ；

对液晶的滴注量进行调节 （S403 ) ；

通过位移传感器反馈活塞当前的位置， 并判断是否达到调节位 置 ( S404 ) ；

如果步骤 S404的判断结果为是， 则上传新的液晶量滴注中心值 数据 （S405 ) ； 初始化滴注机的滴注部件进行液晶滴注 （S406 ) ；

如果步骤 S404的判断结果为否， 则过程返回至步骤 S401。

本领域普通技术人员可以理解： 实现上述方法实施例的全部或 部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成 ，前述的程序可以存储 于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行 时，执行包括上述方法 实施例的步骤； 而前述的存储介质包括： R0M、 RAM, 磁碟或者光盘等 各种可以存储程序代码的介质。

以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围 并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人 员在本发明揭露的技术 范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在 本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范 围为准。