一种显示面板对位检测治具及对位检测方法与流程

1.本技术一般涉及显示面板检测技术领域，具体涉及一种显示面板对位检测治具及对位检测方法。


背景技术：

2.在ar/vr近眼显示产品中，阵列基板和彩膜基板的对组可能会存在对位偏移的情况，这种偏移会造成开口率下降、漏光等问题。传统检测对位状况的技术是在对组过程中监测阵列基板和彩膜基板边缘十字标记的对准情况来判断对组是否正确，但对于高ppi(像素密度)产品的尺寸来说，直接用测量的方式去对对位偏差进行检测是很难的。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种显示面板对位检测治具及对位检测方法，基于按压亮度波动检测阵列基板和彩膜基板的对位情况。
4.第一方面，本发明提供一种显示面板对位检测治具，包括：
5.底座，所述底座上设置有用于固定显示面板的安装区；
6.点灯模块，所述点灯模块与所述显示面板电连接，用于点亮所述显示面板；
7.操作台，所述操作台设置在所述底座上，所述操作台上设置有按压模块和亮度采集模块，其中，
8.所述按压模块用于对所述显示面板沿第一方向进行施压，第一方向垂直于所述显示面板方向；
9.所述亮度采集模块用于采集所述显示面板的亮度信息。
10.可选的，所述亮度采集模块包括对准所述显示面板中心区域的光学探头。
11.可选的，所述按压模块的数量为至少一组，一组所述按压模块包括在所述亮度采集模块两侧对称设置的两个按压机构。
12.可选的，所述按压机构包括按压板、按压柱和平衡柱，其中，
13.所述按压柱的一端与所述按压板固定，另一端穿过所述操作台上的安装孔延伸至所述安装区；
14.所述平衡柱的一端与所述按压板固定，另一端与所述操作台之间互动安装。
15.可选的，所述按压机构还包括设置在所述按压板和所述操作台之间的至少一个复位弹簧和至少一个可调限位杆，其中，
16.所述复位弹簧的一端与所述按压板接触，另一端与所述操作台接触；
17.所述可调限位杆用于限定所述按压机构对所述显示面板的施压距离。
18.可选的，所述复位弹簧的数量至少为两个，两个所述复位弹簧套设在所述按压柱或平衡柱上。
19.可选的，所述可调限位杆的一端固定在所述操作台上，所述可调限位杆的另一端与所述按压板之间设置有可调间隙；或者，
20.所述可调限位杆的一端固定在所述按压板上，所述可调限位杆的另一端与所述操作台之间设置有可调间隙。
21.可选的，所述按压柱位于所述显示面板的边缘位置，所述按压柱与所述显示面板接触的一端设置有柔性按压块。
22.可选的，所述操作台通过调位机构与所述底座之间可移动安装，所述调位机构用于限制所述操作台相对于所述操作台沿第二方向移动，第二移动方向平行于显示面板方向。
23.第二方面，本发明提供一种显示面板对位检测方法，采用如上述的显示面板对位检测治具，所述方法包括：
24.点亮显示面板；
25.对所述显示面板的第一侧沿第一方向进行施压，并采集所述显示面板中心区域的第一亮度信息；
26.对所述显示面板的第二侧沿第一方向进行施压，并采集所述显示面板中心区域的第二亮度信息；
27.通过所述第一亮度信息和所述第二亮度信息获取亮度波动信息；
28.基于所述亮度波动信息判断所述显示面板上阵列基板与彩膜基板的对位情况。
29.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
30.通过按压模块的按压会加重错位偏移，显示亮度呈现较大程度的变化，通过亮度采集模块对显示面板的亮度进行采集，通过对比亮度变化程度的大小，判断显示面板的彩膜基板和阵列基板之间的对位情况，通过数据采集的定量对比，能够提供比监测边缘十字标记对准情况更加准确的检测结果，减少漏检的情况，提高产品合格率。
附图说明
31.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
32.图1示出了本技术实施例提供的对位检测治具的立体结构示意图；
33.图2示出了本技术实施例提供的对位检测治具的左视结构示意图；
34.图3示出了本技术实施例提供的对位检测治具的俯视结构示意图；
35.图4示出了本技术实施例提供的对位检测方法的流程示意图；
36.图5示出了本技术实施例提供的对位检测方法的示例性流程图。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
39.显示面板以液晶显示器(liquid crystal display，lcd)为例，包括彩膜基板和阵
列基板，彩膜基板对应的为彩色滤光片基板(color filter，cf)，负责色彩显示，阵列基板对应的为薄膜晶体管阵列基板(thin film transistor array substrate，tft array substrate)，负责电路控制，lcd面板的结构是由一彩色滤光片基板、一薄膜晶体管阵列基板以及一配置于两基板间的液晶层(liquid crystal layer)所构成。
40.目前在研多项高屏幕像素密度(ppi)的vr项目均有高比例的横向按压亮度不良发生，造成不良的主要原因为：vr项目ppi高，工艺元素的外边距小，彩膜基板和阵列基板贴合对位时可能出现偏左或偏右的错位程度，就会导致出射光的亮度发生变换，手指按压面板左侧或右侧后，就会加重这种错位偏移，从而影响实际开口率，造成左侧和右侧的亮度变化量产生差异，亮度变化差异越大，则错位偏移更加严重，彩膜基板和阵列基板的对位更差。
41.本技术的显示面板对位检测机构模拟手指按压，通过亮度采集模块50采集亮度信息的波动变化，从而判断彩膜基板和阵列基板的对位情况。
42.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术，参阅图1-图3，其示出了应用于本技术实施例的显示面板的对位检测治具1000。
43.对位检测治具1000包括底座10，底座10上设置有用于固定显示面板的安装区101；与显示面板电连接的点灯模块20，用于点亮显示面板；设置在底座10上的操作台30，操作台30上设置有按压模块40和亮度采集模块50，其中，按压模块40用于对显示面板沿第一方向进行施压；亮度采集模块50用于采集显示面板的亮度信息。
44.其中，在点灯模块20点亮显示面板后，调整操作台30上按压模块40向显示面板移动，对显示面板进行一定强度的按压，此时，在彩膜基板和阵列基板本身不存在错位情况时，通过按压模块40的按压可能会引起较小的错位偏移或不发生错位偏移，显示亮度呈现微小程度的变化或者不变化；在彩膜基板和阵列基板本身存在错位情况时，通过按压模块40的按压会加重错位偏移，显示亮度呈现较大程度的变化。
45.本技术实施例中通过亮度采集模块50对显示面板的亮度进行采集，通过对比亮度变化程度的大小，判断显示面板的彩膜基板和阵列基板之间的对位情况，相比于现有技术，通过数据采集的定量对比，能够提供比监测边缘十字标记对准情况更加准确的检测结果，减少漏检的情况，提高产品合格率。
46.需要说明的是，本技术实施例中，通过在点灯测试阶段可以同时对显示面板的基板对位情况进行初步检测预判，提前预警工艺对位异常，节省模组资材，提高不良品的分析效率，还能够大大缩短新产品的开发改善周期，提升改善效率和产品良率，具有广泛的适用性。
47.需要说明的是，底座10可以水平设置，在安装区101的位置设置用于卡接限位显示面板的限位槽或限位块，防止显示面板在检测过程中移动，影响检测结果。
48.在本技术实施例中，定义垂直于显示面板表面的方向为第一方向，平行于所述显示面板方向为，第二方向。第二方向可以为沿显示面板长度方向或者沿显示面板宽度方向，本技术对此并不限制。
49.在本技术实施例中，对于点灯模块20的设置位置不进行具体限制，可以视不同的应用器件进行不同的设置。点灯模块20用于对显示面板进行点亮，在本技术实施例中，显示面板可以为成型的器件，当然还可以为成型的模组，本技术实施例中，显示面板开发测试和生产阶段都需要进行点灯，因此，对于显示面板的功能结构并不进行限制，可以视产线的不
同，形成不同的功能结构。
50.在本技术实施例中，对于点灯模块20的具体结构并不限制，可以采用现有技术中已存在的各种结构，例如，点灯模块20可以为具有io端口的控制器，也可以为驱动ic，比如型号为et6214y的集成电路ic，集成电路et6214y成本低，通过写入嵌入式驱动程序即可简单方便地实现点灯，在底座10上可以设置用于调整控制点灯模块20的显示屏和调节按钮，调节按钮用于控制点灯模块20的开关、调节点灯模块20的亮度大小，显示屏用于显示点灯模块20在调节过程中的实时数据状态。
51.在本实施例中，显示面板放置后，按压模块40用于对显示面板沿第一方向进行施压，按压模块40垂直于显示面板向下移动并接触显示面板，对显示面板进行施压。
52.按压机构包括按压板401、按压柱402和平衡柱403，其中，按压柱402的一端与按压板401固定，另一端穿过操作台30上的安装孔102延伸至安装区101；平衡柱403的一端与按压板401固定，另一端与操作台30之间互动安装。平衡柱403用于平衡按压板401，在本实施例中，平衡柱403与按压柱402分别设置在按压板401的两侧，按压机构在进行按压时，通过人工或电机对按压板401施压，使按压板401向安装区101的方向移动，同时带动按压柱402和平衡柱403向安装区101移动，按压柱402对安装区101内的显示面板进行按压，平衡柱403配合伸缩在操作台30和按压板401之间。
53.本技术对按压柱402的材质不做具体限定，包括但不限于树脂、塑料、橡胶。本技术对按压柱402的之间不做具体限定，优选的直径为0.5cm-2cm。
54.在本技术的一些实施例中，如图1所示，按压机构还包括设置在按压板401和操作台30之间的至少一个复位弹簧404和至少一个可调限位杆405，其中，复位弹簧404的一端与按压板401接触，另一端与操作台30接触；可调限位杆405用于限定按压机构对显示面板的施压距离。
55.对按压板401施力使按压板401向安装区101移动时，复位弹簧404处于压缩状态，在完成亮度数据采集后，复位弹簧404在自身的弹性作用下，带动按压板401恢复原位，需要说明的是，复位弹簧404还可以为弹性片、液压气缸、电动伸缩杆等结构。
56.可调限位机构用于限定按压柱402接触按压显示面板的施力程度，具体的，可调限位机构可以为可调节连接在按压板401上的卡位螺丝，卡位螺丝与按压板401螺纹连接，可以相对按压板401上下调节位置，在按压板401下移过程中，可调限位机构的卡位螺丝与操作台30接触，此时按压板401停止下移，实现对按压板401的限位作用，一方面防止施压距离过大损坏显示面板，另一方面方便限定施压距离。
57.在本技术的一些实施例中，复位弹簧404的数量至少为两个，两个复位弹簧404套设在按压柱402或平衡柱403上。在其他实施例中，复位弹簧还可以设置在按压板与操作台之间的任一位置，为了提高复位效果，复位弹簧的数量可以为多个。
58.在本技术的一些实施例中，可调限位杆405的一端固定在操作台30上，可调限位杆405的另一端与操作台30之间设置有可调间隙；或者，可调限位杆405的一端固定在按压板401上，可调限位杆405的另一端与操作台30之间设置有可调间隙。
59.在本技术的一些实施例中，如图1所示，按压柱402位于显示面板的边缘位置，按压柱402与显示面板接触的一端设置有柔性按压块406。在进行按压显示面板的过程中，优先按压显示面板的边缘，可以更好地反映出彩膜基板和阵列基板之间错位偏移情况，设置的
柔性按压块406能够减少按压柱402按压过程中对显示面板的冲击，对显示面板起到保护作用。本技术对柔性按压块406的材质不做具体限定，包括但不限于树脂、橡胶。优选直径设置为1cm，通过柔性按压块按压显示区域的边缘位置。当然，在应用时，可以通调位机构进行施压位置的调整。
60.需要说明的是，在本技术实施例中，对按压模块40在显示面板上的施压位置不做具体限定，包括但不限于显示面板的边缘、中心或显示面板除边缘和中心的其他区域，同时对按压模块40施压的位置个数不做具体限定，可以为一个、两个或多个。相应的，按压模块40的数量为至少一组，一组按压模块40包括在亮度采集模块50两侧对称设置的两个按压机构。
61.另外还需要说明的是，在本技术的实施例中，通过对称设置的一组按压模块40，可以对于横向位置上彩膜基板和阵列基板贴合的错位程度进行评价，通过对称的方式，一方面可以使得测试位置处于同一横向位置，另外，还可以提高测试精度，通过比较对称位置的亮度波动值，得到对位的偏移程度。
62.在本技术实施例中，通过设置调位机构对于施压位置进行调整，可以实现不同位置的按压，以获取不同的亮度波动。在应用时，可以通过调位机构对于一组按压模块进行位置调整，以实现通过一组按压模组对不同位置进行按压，当然，还可以包括多组按压模块40，每组按压模块40通过一个调位机构进行位置调整。对于调位机构与按压模块40的对应关系，本技术在此不进行限制。
63.在本技术的一些实施例中，操作台30通过调位机构70与底座10之间可移动安装，调位机构70用于限制所述操作台30相对于操作台30沿第二方向移动。在本实施例中，调位机构70包括在操作台30上设置的长条形或椭圆形调节孔以及固定螺丝，底座10上设置用于与固定螺丝连接的螺纹孔，操作台30适当移动位置，通过固定螺丝拧紧到螺纹孔，实现操作台30相对底座10的位置调节，其中，调节孔的长度方向与第二方向相同，第二方向可以为显示面板的长度方向或宽度方向。
64.在本技术的其他实施例中，底座上的安装区101同样可以通过调节装置，实现底座上安装区101的调整，以提高本技术结构的通用性，可以使用不同类型的显示面板进行测试。对于调位机构、调节装置的形式可以包括不同的结构，例如，卡位机构，本技术实施例中仅为示例性说明。
65.在亮度采集模块50两侧的按压机构进行按压时，可以通过预设的限位机构对按压机构的下移量进行定量控制，既可以保证两次按压的压力相等，消除检测过程中其他因素对亮度检测数据的影响，还能够针对不同的显示面板调整适当的下移量，使按压强度保持在合适的范围内，防止下沉位移太大导致显示面板被压伤。
66.在本技术实施例中，通过手动按压的方式进行测试，当然，在其他实施例中，还可以将按压模块40通过自动的方式实现向下按压，例如在按压柱402或者按压板401上设置气动元件，示例性的，气缸的进气接口设置在下半缸内，当气缸通气时，活塞带动活塞杆向上移动，并带动所述贴吸组件向上运动，当气缸断气时，在重力的作用下，活塞带动活塞杆向下移动。
67.需要说明的是，在具体应用时，还可以包括现有技术中其他移动机构实现按压柱402或者按压板401的上下移动，本技术在此不进行赘述。当然，除了预设限位机构，还可以
通过压力监控系统对按压机构的下移量进度定量控制，压力监控系统可以包括压力传感器、处理器和显示器，压力传感器可以设置按压机构的按压端部，用于检测按压机构在显示面板上作用的压力大小，处理器用于接收数据并在显示器上显示压力值，检测工作人员通过显示器可以观察到实时的按压情况，调整按压力度。
68.在本技术的一些实施例中，亮度采集模块50包括对准所述显示面板中心区域的光学探头501。其中，光学探头501可以为型号为ca310的光学测试探头，搭配直径27mm或10mm的led通用测量探头，光学测试探头ca310在测量led背光的lcd显示面板时，精度更高，速度更快，能够对色度、白平衡、gramma、对比度进行检查与调整，对低亮度更敏感，适用于本技术的对亮度波动的检测。
69.需要说明的是，由于彩膜基板和阵列基板贴合对位时可能出现偏左或偏右的错位偏移，导致出射光的亮度发生变化，按压显示面板左侧或右侧后，就会加重这种错位偏移，从而影响实际开口率，造成左侧和右侧的亮度变化量产生差异，将按压显示面板左侧时的显示面板亮度和按压显示面板右侧时的显示面板亮度的差值，记为亮度波动值，亮度波动越大，就可以说明产品的不良程度更高。
70.进一步的，通过按压模块40的至少一组按压机构以及亮度采集模块50，还可以进行亮度波动率的检测，亮度波动率是指亮度波动值的绝对值与lv1和lv2的最大值的比值，设亮度波动率为p，则
[0071][0072]
其中，abs()表示的是绝对值函数，max()表示的是最大值函数。
[0073]
通过本技术的一组按压模块40以及亮度采集模块50就可以完成亮度波动值的检测，具体的，在本实施例中，按压模块40设置一组，包括设置在亮度采集模块50左右两侧的按压机构，并且按压机构在显示面板上的按压位置为显示面板的左右边缘，在进行检测时，两个按压机构同时下压，对显示面板的左边缘和右边缘分别进行单独按压，亮度采集模块50记录按压左边缘的亮度采集数据为lv1，按压右边缘的亮度采集数据为lv2，计算lv1和lv2的差值，即为亮度波动值，亮度波动值可以表现出彩膜基板和阵列基板的错位程度，亮度波动值越大，错位程度越大，亮度波动值越小，错位程度越小。
[0074]
例如，通过亮度波动率的计算可以准确地体现出彩膜基板和阵列基板的错位程度，比如3.2vr产品，按压显示面板左侧时，中心亮度为160nit，按压显示面板右侧时，中心亮度为200nit，则亮度波动值为40nit，则其亮度波动率p＝20％，并且可以根据亮度波动率设定显示面板的良品判断标准，比如亮度波动率0％～10％的为优秀，亮度波动率10％～15％的为良好，亮度波动率15％～20％的为及格，亮度波动率大于20％的为差品。
[0075]
值得注意的是，本技术实施例中，对于良好、及格、差品分别对应的亮度波动率的阈值仅为示意性说明，在不同的应用场景，例如高ppi产品上，可以设置的阈值相对低，在一些要求较低的产品上可以设置的阈值相对较宽松。在本技术实施例中，通过设置阈值的方式，在评价错位程度过程中可以实现灵活判断，本技术实施例中，对于阈值的设置大小并不进行具体限制，在设置阈值时，可以为预先设置的固定的阈值，可以是通过有限次实验获得的阈值，还可以是通过有限次的计算机仿真得到的阈值。
[0076]
本技术中还提供一种显示面板对位检测方法，采用如上述的显示面板对位检测治具1000，对位检测方法包括：
[0077]
步骤1001：点亮显示面板；
[0078]
步骤2001：对显示面板的第一侧沿第一方向进行施压，并采集显示面板中心区域的第一亮度信息；
[0079]
步骤3001：对显示面板的第二侧沿第一方向进行施压，并采集显示面板中心区域的第二亮度信息；
[0080]
步骤4001：通过第一亮度信息和第二亮度信息获取亮度波动信息；
[0081]
步骤5001：基于亮度波动信息判断显示面板上阵列基板与彩膜基板的对位情况。
[0082]
具体的，步骤10包括，在底座10安装区101放置显示面板，点亮显示面板并aging(高温老化测试)5min。
[0083]
步骤2001和步骤3001包括，将按压机构调节至远离显示面板中心的边缘区域，调节可调限位机构的卡位高度，为按压柱402压力可正常按压到显示面板即可，模拟手指正常按压显示面板；
[0084]
左侧按压柱402下压一定力，测试中心区域亮度lv1；右侧按压柱402下压一定力，测试中心区域亮度lv2。
[0085]
步骤4001包括，如图5所示，亮度波动信息的计算，其中亮度波动信息包括亮度波动率p，其中，根据公式计算得出按压显示面板左侧、右侧的中心亮度的亮度波动率，例如3.2vr产品在出货时，按压显示面板左侧时，中心亮度为160nit，按压显示面板右侧时，中心亮度为200nit，则亮度波动率p＝20％。
[0086]
步骤5001包括，匹配性建立，先将当前显示面板产品根据亮度波动率p进行分类，当亮度波动率p为0％～10％时为优秀、当亮度波动率p为10％～15％时为良好、当亮度波动率p为15％～20％时为及格，当亮度波动率p大于20％时为差品，然后实际测量对应显示面板的整体阵列基板与彩膜基板的对位情况，最终对应到vr产品按压亮度波动率，判断显示面板的品类分级。
[0087]
在本技术实施例中，通过对于显示面板对应的两侧位置进行按压，获得波动情况，需要说明的是，在本技术实施例中，优选采用横向方向进行测试，通过按压发现tft和cf在对位方面是否存在错位的情况。通过对称设置的一组按压机构，一方面可以使得测试位置处于同一横向位置，另外，还可以提高测试精度，通过比较对称位置的亮度波动值，得到对位的偏移程度。
[0088]
值得注意的是，在本技术实施例中，可以通过多次不同位置的测量，进一步检测精度，通过在不同横向位置重复操作步骤，进行多次数据检测采集，在统计学中表现为能更好地降低检测误差，提高数据分析的可靠性。本技术实施例中针对vr av这种高ppi的lcd出现ai对位偏差的检测。因为高ppi尺寸直接用测量的方式去对对位偏差进行检测是很难的，所以用这种按压检测亮度的方式来反映ai对位，检测简单，同时具有通用性，通过调整阈值的方式，使用不同类型的器件。
[0089]
本技术提供的对位检测装置和检测方法，通过按压模块40的按压会加重错位偏移，显示亮度呈现较大程度的变化，通过亮度采集模块50对显示面板的亮度进行采集，通过
对比亮度变化程度的大小，判断显示面板的彩膜基板和阵列基板之间的对位情况，通过数据采集的定量对比，能够提供比监测边缘十字标记对准情况更加准确的检测结果，减少漏检的情况，提高产品合格率。
[0090]
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0091]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0092]
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
[0093]
本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。