專利名稱：平板顯示器的顯示屏基板上貼敷acf膜的對位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平板顯示器加工制造領(lǐng)域，特別涉及LCD或PDP顯示屏基板上貼敷 ACF膜的對位方法。
背景技術(shù)：
在LCD (液晶)、PDP (等離子)等平板顯示器(FPD)的制造過程中，將驅(qū)動器 IC或FPC (Flexible Printed Circuit)等驅(qū)動電路正確的組裝到顯示屏基板的驅(qū)動端子區(qū)上是 一項重要工作，其目的就是為了驅(qū)動顯示屏正確顯示文字與圖案信息。ACF膜貼敷就是 在顯示屏基板的驅(qū)動端子區(qū)上貼敷ACF膜，用來搭載驅(qū)動器IC或FPC等驅(qū)動電路的工 序。ACF膜(AnisotropicConductiveFilm)為異方性導電膠膜，他是一種在黏著性樹脂上 散布有導電粒子的薄膜。LCD或PDP顯示屏基板通過ACF膜搭載驅(qū)動器IC或FPC的原 理和過程如圖1 2所示，先將ACF膜1準確的貼敷到LCD液晶面板4的驅(qū)動端子5區(qū) 上，然后將IC芯片3貼合在ACF膜1上，使ACF膜1位于LCD液晶面板4的驅(qū)動端子 5與IC芯片3之間，當對ACF膜1進行熱壓接時，ACF膜1中的導電粒子2表面的絕緣 膜被破壞，IC芯片3的驅(qū)動引腳6與LCD液晶面板4的驅(qū)動端子5之間通過導電粒子2 對應形成電連接，同時加熱使得黏著性樹脂得以將IC芯片3固定在LCD液晶面板4的貼 敷區(qū)上，從而達到正確組裝的目的。日本專利特開2009-187037 (P2009-187037A)于2009年8月20日公開了一種名
稱為《ACF貼敷方法及ACF貼敷裝置》的發(fā)明專利。該專利公開的ACF貼敷方法中， 將ACF膜貼敷到LCD驅(qū)動端子區(qū)是依靠LCD液晶面板的外形來定位。由于LCD液晶 面板的外形存在偏差，因此容易造成ACF膜貼敷的位置偏差。尤其是隨著IC裝載技術(shù) 的發(fā)展，對ACF膜貼敷精度要求越來越高，一般要求ACF膜貼敷的位置精度為X、Y方 向士0.5mm，ACF膜的長度誤差為士0.1mm。上述日本專利依靠LCD液晶面板外形來定 位的方法不能保證ACF膜貼敷的精度要求，其中，位置誤差可能會直接導致IC裝載的不 良品出現(xiàn)，而多余長度的ACF膜貼敷不僅會造成高價的ACF膜浪費，而且會造成短路。 因此，如何提高ACF膜貼敷精度是本發(fā)明研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種平板顯示器的顯示屏基板上貼敷ACF膜的對位方法，其目的是 要提高ACF膜貼敷到顯示屏基板驅(qū)動端子區(qū)上的位置精度，保證后道工序能夠?qū)C等驅(qū) 動電路正確的組裝到顯示屏的驅(qū)動端子區(qū)上。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種平板顯示器的顯示屏基板上 貼敷ACF膜的對位方法，其創(chuàng)新在于(1)對位基準和對位方式在ACF膜貼敷平面所處的機械坐標系中，以ACF膜在所述機械坐標系中的位置 和方向為目標，通過調(diào)整顯示屏基板的位置和方向來實現(xiàn)ACF膜與顯示屏基板上的驅(qū)動端子區(qū)的對位；(2)調(diào)整方法事先在顯示屏基板上制作兩個可供圖像識別的標識點，將ACF膜與驅(qū)動端子區(qū) 的對位轉(zhuǎn)化為兩個標識點的實際位置與理論位置之間的對位，這兩個標識點的連線與顯 示屏基板上需要貼敷ACF膜的驅(qū)動端子區(qū)之間存在已知的位置和方向關(guān)系，使得這兩個 標識點在機械坐標系中需要調(diào)整到的理論位置可知，即第一標識點理論位置相對機械坐 標系具有已知的坐標值，第二標識點理論位置相對機械坐標系具有已知的坐標值；事先建有一個校位臺面，該校位臺面位于所述機械坐標系中，并且通過與X向 移動機構(gòu)、Y向移動機構(gòu)以及繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)的配合來調(diào)整顯示屏基板在機械坐標系中的 位置和方向；事先建有一個照相機構(gòu)，該照相機構(gòu)位于所述機械坐標系中，所述照相機構(gòu)由 照相頭和驅(qū)動照相頭運動的照相移動機構(gòu)組成，照相頭的鏡頭中設(shè)有圖像坐標系，照相 頭用來拍攝標識點圖像；事先建有一個圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)用來識別所拍攝的標識點圖像 中，標識點在圖像坐標系中的位置坐標；調(diào)整時，首先將顯示屏基板通過人工或機械手搬運至校位臺面上進行初定位， 然后利用標識點、照相機構(gòu)、圖像處理系統(tǒng)、X向移動機構(gòu)、Y向移動機構(gòu)、繞Z軸轉(zhuǎn) 動機構(gòu)對驅(qū)動端子區(qū)進行校位，具體校位步驟如下第一步，通過照相移動機構(gòu)將照相頭中心移動到機械坐標系中的第一標識點理 論位置，此時第一標識點落在照相頭的鏡頭視野范圍內(nèi)，然后拍攝第一標識點獲得第一 圖像坐標系的第一標識點圖像；第二步，通過照相移動機構(gòu)將照相頭中心移動到機械坐標系中的第二標識點理 論位置，此時第二標識點落在照相頭的鏡頭視野范圍內(nèi)，然后拍攝第二標識點獲得第二 圖像坐標系的第二標識點圖像；第三步，利用圖像處理系統(tǒng)對第一標識點圖像和第二標識點圖像進行處理，分 別找出第一標識點相對第一圖像坐標系的圖像坐標值以及第二標識點相對第二圖像坐標 系的圖像坐標值；第四步，已知第一標識點相對第一圖像坐標系的圖像坐標值，已知第一圖像坐 標系原點在機械坐標系中的X向坐標、Y向坐標和旋轉(zhuǎn)角度，利用坐標平移和坐標旋轉(zhuǎn) 公式將第一標識點相對第一圖像坐標系的圖像坐標值換算成第一標識點相對于機械坐標 系的機械坐標值；已知第二標識點相對第二圖像坐標系的圖像坐標值，已知第二圖像坐 標系原點在機械坐標系中的X向坐標、Y向坐標和旋轉(zhuǎn)角度，利用坐標平移和坐標旋轉(zhuǎn) 公式將第二標識點相對第二圖像坐標系的圖像坐標值換算成第二標識點相對于機械坐標 系的機械坐標值；第五步，已知第一標識點和第二標識點分別相對于機械坐標系的機械坐標值， 已知第一標識點理論位置和第二標識點理論位置分別相對機械坐標系的坐標值，已知校 位臺面繞Z軸轉(zhuǎn)動中心相對機械坐標系的坐標值，利用解析幾何和三角函數(shù)公式分別計 算出繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度、X向偏移量和Y向偏移量；第六步，根據(jù)第五步計算出的繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度、X向偏移量和Y向偏移量，利
6用X向移動機構(gòu)、Y向移動機構(gòu)、繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)將第一標識點和第二標識點調(diào)整到相 對機械坐標系的第一標識點理論位置和第一標識點理論位置，從而保證顯示屏基板上的 驅(qū)動端子區(qū)與需要貼敷的ACF膜對位。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1.上述方案在第三步中，所述分別找出第一標識點相對第一圖像坐標系的圖像 坐標值以及第二標識點相對第二圖像坐標系的圖像坐標值，采用的方法是圖像坐標系 中的X軸和Y軸上標有刻度，所述圖像處理系統(tǒng)中的軟件分別作標識點到X軸和Y軸的 投影線，然后利用投影線與X軸和Y軸的交點與刻度的比較得出圖像坐標值。2.上述方案在第四步中，利用下列公式，將第一標識點和第二標識點的圖像坐 標值換算成相對于機械坐標系的機械坐標值。參見圖4所示，S表示第一標識點，P表示第二標識點，Xm和Ym表示機械坐 標系M中X軸和Y軸，Xvl和Yvl表示第一圖像坐標系Vl的X軸和Y軸，Xv2和Yv2 表示第二圖像坐標系V2的X軸和Y軸。根據(jù)坐標平移和坐標旋轉(zhuǎn)公式(1)第一標識點S的換算公式如下Xms = XvIsXcos θ -YvlsXsin θ +XmvlYms = XvlsXsin θ +YvlsX cos θ +Ymvl式中Xms表示第一標識點S在機械坐標系M中的X向坐標；Yms表示第一標識點S在機械坐標系M中的Y向坐標；Xvls表示第一標識點S在第一圖像坐標系Vl中的X向坐標；Yvls表示第一標識點S在第一圖像坐標系Vl中的Y向坐標；Xmvl表示第一圖像坐標系Vl原點在機械坐標系M中的X向坐標；Ymvl表示第一圖像坐標系Vl原點在機械坐標系M中的Y向坐標；θ表示第一圖像坐標系Vl相對機械坐標系M的旋轉(zhuǎn)角；(2)第二標識點P的換算公式如下Xmp = Χν2ρ X cos θ -γν2ρ X sin θ +Xmv2Ymp = Χν2ρ X sin θ +Yv2p X cos θ +Ymv2式中Xmp表示第二標識點P在機械坐標系M中的X向坐標；Ymp表示第二標識點P在機械坐標系M中的Y向坐標；Xv2p表示第二標識點P在第二圖像坐標系V2中的X向坐標；Yv2p表示第二標識點P在第二圖像坐標系V2中的Y向坐標；Xmv2表示第二圖像坐標系V2原點在機械坐標系M中的X向坐標；Ymv2表示第二圖像坐標系V2原點在機械坐標系M中的Y向坐標；θ表示第二圖像坐標系V2相對機械坐標系M的旋轉(zhuǎn)角。3.上述方案在第五步中，利用下列公式分別計算出繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度、X向偏移量 和Y向偏移量(1)繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度計算公式如下β = arctan[ (Ymp-Yms) + (Xmp-Xms) ]+arctan[ (Yms2_Ymp2) + (Xmp2_Xms2)]
式中β表示繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度；Xms和Yms表示第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值；Xmp和Ymp表示第二標識點P相對于機械坐標系M的機械坐標值；Xms2和Yms2表示第一標識點理論位置S2相對機械坐標系M的坐標值；Xmp2和Ymp2表示第二標識點理論位置P2相對機械坐標系M的坐標值。繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度計算公式的證明過程如下已知第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值為Xms和Yms ；第二標識點P相對于機械坐標系M的機械坐標值為Xmp和Ymp ；第一標識點理論位置S2相對機械坐標系M的坐標值為Xms2和Yms2 ；第二標識點理論位置P2相對機械坐標系M的坐標值為Xmp2和Ymp2。圖5為本發(fā)明調(diào)整校位原理圖，在圖5中S和P表示第一標識點和第二標識點的 實際位置，S2和P2表示第一標識點和第二標識點的理論位置，Sl和Pl表示S和P以A 為回轉(zhuǎn)中心繞Z軸旋轉(zhuǎn)到與S2和P2平行的位置。設(shè)繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度為β;第一標識點S與第二標識點P的連線SP相對機械坐標系X軸的夾角為β 1 ；第一標識點理論位置S2與第二標識點理論位置Ρ2的連線S2P2相對機械坐標系 X軸的夾角為β2 ；線段SP的沿長線與線段SlPl的沿長線之間的交點為B ；線段SP的沿長線與線段ASl的交點為C。參見圖5，在三角形BCSl和三角形ACS中Z BCSl = Z ACS (對頂角相等)；ZBSlC = 180° -Z AS1P1, ZASC = 180° - Z ASP,由于三角形 ASlPl 與 三角形ASP全等，Z ASlPl =Z ASP (對應角相等)，因此Z BSlC = Z ASC ；所以ZCAS =Z SlBC = β由圖5可知，要將連線SP旋轉(zhuǎn)到與連線S2P2平行的位置，其繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度 為β = β 1+β 2 式(1)根據(jù)解析幾何和三角函數(shù)公式tan (β 1)=對邊 / 鄰邊=(Ymp-Yms) + (Xmp-Xms)β 1 = arctan[ (Ymp-Yms) + (Xmp-Xms)] 式(2)tan (β 2)=對邊 / 鄰邊=(Yms2-Ymp2) + (Xmp2-Xms2)β 2 = arctan[ (Yms2_Ymp2) + (Xmp2_Xms2)] 式(3)將式⑵和式(3)代入式(1)得β = arctan[ (Ymp-Yms) + (Xmp-Xms) ]+arctan[ (Yms2_Ymp2) + (Xmp2_Xms2)](2) X向偏移量計算公式如下Δ X = Xma+cos β · (Xms-Xma) -sin β · (Yma-Yms) _Xms2
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式中Δ X表示X向偏移量為；Xms和Yms表示第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值；Xma和Yma表示繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A相對機械坐標系M的坐標值；Xms2表示第一標識點理論位置S2相對機械坐標系M的X向坐標值；β表示繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度。X向偏移量計算公式的證明過程如下已知第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值為Xms和Yms ；第一標識點理論位置S2相對機械坐標系M的X向坐標值為Xms2 ；繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A相對機械坐標系M的坐標值為Xma和Yma ；繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度為β。設(shè)X向偏移量為ΔΧ;第一標識點S與繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A的連線SA相對機械坐標系X軸的夾角為、；第一標識點S旋轉(zhuǎn)到輔助點Sl后相對機械坐標系M的坐標值為Xmsl和Ymsl ；輔助點Sl垂直于X軸的投影線與繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A垂直于Y的投影線之間的 交點為W ；第一標識點S垂直于X軸的投影線與繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A垂直于Y的投影線之間 的交點為U;由圖5可知，當?shù)谝粯俗R點S旋轉(zhuǎn)到輔助點Sl后，由于連線SlPl平行于連線 S2P2,因此X向偏移量為ΔΧ = Xmsl-Xms2式(4)根據(jù)解析幾何原理，參見圖5得Xmsl = Xma+AW式(5)由于三角形AWSl為直角三角形，根據(jù)三角函數(shù)公式AW = ASlXcos(^ + y)根據(jù)三角函數(shù)兩角和公式AW = ASl X (cos β X cos Y -sin β X sin Y ) 式(6)由于線段ASl的長度等于線段AS的長度，所以式(6)中的線段ASl為ASl = AS由于三角形AUS為直角三角形，根據(jù)勾股定理(AS)2 = (SU)2+(UA)2AS=-^(SU)2+(UA)2^i ⑵在直角三角形AUS中，根據(jù)三角函數(shù)公式SinY =SU/AS _ (Yma - Yms)=胸、_2式⑶
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COS γ =UA/AS
__ (Xms - Xma)= λ式(9)
^{su)2 + {ua)2將式(7)、式(8)和式(9)代入式(6)得AW = cos β · (Xms-Xma)—sin β · (Yma-Yms)式(10)將式(10)代入式(5)得Xmsl = Xma+cos^ · (Xms-Xma) -sin β · (Yma-Yms)式(11)將式(11)代入式(4)得Δ X = Xma+cos β · (Xms-Xma) -sin β · (Yma-Yms) _Xms2(3) Y向偏移量計算公式如下Δ Y = Yms2-Yma+sin β · (Xms-Xma) +cos β · (Yma-Yms)式中Δ Y表示Y向偏移量；Xms和Yms表示第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值；Xma和Yma表示繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A相對機械坐標系M的坐標值；Yms2表示第一標識點理論位置S2相對機械坐標系M的Y向坐標值；β表示繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度。Y向偏移量計算公式的證明過程如下(與X向偏移量證明思路基本相同)已知第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值為Xms和Yms ；第一標識點理論位置S2相對機械坐標系M的Y向坐標值為Yms2 ；繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A相對機械坐標系M的坐標值為Xma和Yma ；繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度為β。設(shè)Y向偏移量為ΔΥ;第一標識點S與繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A的連線SA相對機械坐標系X軸的夾角為、；第一標識點S旋轉(zhuǎn)到輔助點Sl后相對機械坐標系M的坐標值為Xmsl和Ymsl ；輔助點Sl垂直于X軸的投影線與繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A垂直于Y的投影線之間的 交點為W ；第一標識點S垂直于X軸的投影線與繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A垂直于Y的投影線之間 的交點為U。由圖5可知，當?shù)谝粯俗R點S旋轉(zhuǎn)到輔助點Sl后，由于連線SlPl平行于連線 S2P2,因此Y向偏移量為Δ Y = Yms2-Ymsl式(12)根據(jù)解析幾何原理，參見圖5得Ymsl = Yma-WSl式(13)由于三角形AWSl為直角三角形，根據(jù)三角函數(shù)公式WSl = ASlXsin(^ + y)根據(jù)三角函數(shù)兩角和公式
WSl = ASlX (sin β X cos Y+cos β X sin y) 式(14)由于線段ASl的長度等于線段AS的長度，所以式(14)中的線段ASl為ASl = AS由于三角形AUS為直角三角形，根據(jù)勾股定理(AS)2 = (SU)2+(UA)2AS=^(SU)2+(UAf^i (15)在直角三角形AUS中，根據(jù)三角函數(shù)公式sinY =SU/AS _ (Yma - Yms)=ν_2+_2 式(16)COSY =UA/AS _ (Xms - Xma)= 2+_2細)將式(15)、式(16)和式(17)代入式(14)得WSl = Sin^ · (Xms-Xma) +cos β · (Yma-Yms)式(18)將式(18)代入式(13)得Ymsl = Yma-sin^ · (Xms-Xma) -cos β · (Yma-Yms)式(19)將式(19)代入式(12)得Δ Y = Yms2-Yma+sin β · (Xms-Xma) +cos β · (Yma-Yms)本發(fā)明工作原理和效果是為了提高ACF膜的貼敷精度，以往在貼敷ACF膜時 僅依靠LCD液晶面板的外形來對位，這種粗略的對位方法不能滿足高精度要求。本方案 事先在LCD液晶面板上設(shè)計了兩個專門用來對位的標識點，在LCD液晶面板搬運至校位 臺面后，首先利用LCD液晶面板的外形進行初定位，并將LCD液晶面板吸著在校位臺面 上，然后利用照相機構(gòu)中的照相頭來拍攝兩個標識點的圖像，并利用圖像處理系統(tǒng)將兩 個標識點的圖像轉(zhuǎn)化為圖像坐標系中的位置坐標，接著利用圖像坐標系與機械坐標系的 關(guān)系將兩個標識點的圖像坐標轉(zhuǎn)換成機械坐標系中的機械坐標值，并通過計算分別找出 兩個標識點的實際位置與理論位置之間的X向偏移量、Y向偏移量和繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度， 最后利用X向移動機構(gòu)、Y向移動機構(gòu)、繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)將兩個標識點調(diào)整校正到理論 位置上，從而保證顯示屏基板上的驅(qū)動端子區(qū)與需要貼敷的ACF膜對位。本發(fā)明與現(xiàn)有 技術(shù)相比，大大提高了 ACF膜貼敷的位置精度，采用本發(fā)明后其精度可以達到X(長邊) 方向士0.3mm，Y(寬邊)方向士0.2mm，能夠滿足本領(lǐng)域高精度對位的需要。


附圖1為LCD顯示屏通過ACF膜搭載驅(qū)動器IC的原理圖；附圖2為圖1的A-A剖視圖；附圖3為本發(fā)明對位機構(gòu)原理圖；附圖4為本發(fā)明圖像坐標轉(zhuǎn)換為機械坐標原理圖；附圖5為本發(fā)明調(diào)整校位原理圖。
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以上附圖中1、ACF膜；2、導電粒子；3、IC芯片；4、LCD液晶面板；5、
驅(qū)動端子；6、驅(qū)動引腳；7、校位臺面；8、X向移動機構(gòu)；9、Y向移動機構(gòu)；10、繞 Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)；11、照相頭；12、照相移動機構(gòu)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例一種平板顯示器的顯示屏基板上貼敷ACF膜的對位方法，其內(nèi)容如下(1)對位基準和對位方式在ACF膜1 (見圖1和圖2)貼敷平面所處的機械坐標系M(見圖1和圖2中畫 出的機械坐標系)中，以ACF膜1在所述機械坐標系M中的位置和方向為目標，通過調(diào) 整顯示屏基板(如圖1中的LCD液晶面板4)的位置和方向來實現(xiàn)ACF膜1與顯示屏基 板上的驅(qū)動端子區(qū)(由驅(qū)動端子5構(gòu)成的區(qū)域)的對位。(2)調(diào)整方法事先在制作顯示屏基板上的驅(qū)動端子的同一工藝中制作兩個可供圖像識別的標 識點(如圖1中的S和P)，將ACF膜1與驅(qū)動端子區(qū)的對位轉(zhuǎn)化為兩個標識點(S和P) 的實際位置與理論位置之間的對位，這兩個標識點(S和P)的連線與顯示屏基板上需要貼 敷ACF膜1的驅(qū)動端子區(qū)之間存在已知的位置和方向關(guān)系，使得這兩個標識點(S和P) 在機械坐標系M中需要調(diào)整到的理論位置可知，參見圖5所示，即第一標識點理論位置 S2相對機械坐標系M具有已知的坐標值(Xms2，Yms2)，第二標識點理論位置P2相對 機械坐標系M具有已知的坐標值(Xmp2，Ymp2)。本實施例將兩個標識點S和P設(shè)計 在驅(qū)動端子區(qū)的左右兩端，見圖1，但本發(fā)明不局限于此設(shè)計，可以將兩個標點設(shè)計在任 何位置，只要這兩個標識點與驅(qū)動端子區(qū)之間存在確定的位置和方向關(guān)系即可，即使這 兩個標識點之間的連線是斜線也可以。為了實現(xiàn)自動對位，本發(fā)明需要以下條件①事先建有一個校位臺面7 (見圖3)，該校位臺面7位于所述機械坐標系M中， 所述校位臺面7通過與X向移動機構(gòu)8、Y向移動機構(gòu)9以及繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)10的配合 來調(diào)整顯示屏基板在機械坐標系M中的位置和方向。其中，校位臺面7用來吸著顯示屏 基板(即LCD液晶面板4)，繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)10與校位臺面7直接連接(圖3中，繞Z 軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)10在校位臺面7下方被遮擋因此不可見)，用來校正繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度β ； Y 向移動機構(gòu)9與繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)10連接用來校正Y向偏移量Δ Y ； X向移動機構(gòu)8用來 校正X向偏移量ΔΧ，X向移動機構(gòu)8有兩種連接形式，第一種是將X向移動機構(gòu)8與 Y向移動機構(gòu)9疊加連接，在X向推動校位臺面7移動，第二種是將X向移動機構(gòu)8與 校位臺面7、繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)10和Y向移動機構(gòu)9分開布置，使X向移動機構(gòu)8既承擔 校正任務又承擔校正后的搬運任務，即在校正繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度β和Y向偏移量Δ Y后， 利用X向移動機構(gòu)8來搬運校位臺面7上的顯示屏基板，并且在X向搬運中來校正X向 偏移量ΔΧ。圖3所示為上述第二種情況。②事先建有一個照相機構(gòu)，如圖3所示，該照相機構(gòu)位于所述機械坐標系M 中，所述照相機構(gòu)由照相頭11和驅(qū)動照相頭運動的照相移動機構(gòu)12組成，照相頭11的
12鏡頭中設(shè)有圖像坐標系，照相頭11用來拍攝標識點圖像。圖3所示本實施例照相移動機 構(gòu)12為一個驅(qū)動照相頭沿X向移動的機構(gòu)，因為本實施例的兩個標識點S和P的連線平 行于X軸，不需要Y向移動的機構(gòu)。當兩個標識點S和P的連線為斜線時，為了拍攝兩 個標識點的圖像就需要X向移動與Y向移動之間的配合，此時照相移動機構(gòu)需要Y向移 動的機構(gòu)。如果將一個直線移動機構(gòu)與斜線SP平行設(shè)置，也只要一個直線移動機構(gòu)即 可。③事先建有一個圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)用來識別所拍攝的標識點圖像 中，標識點在圖像坐標系中的位置坐標。本發(fā)明調(diào)整時，首先將顯示屏基板(即LCD液晶面板4)通過人工或機械手搬運 至校位臺面7上進行初定位(吸著)，然后利用標識點、照相機構(gòu)、圖像處理系統(tǒng)、X向 移動機構(gòu)8、Y向移動機構(gòu)9、繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)10對驅(qū)動端子區(qū)進行校位，具體校位步驟 如下第一步，通過照相移動機構(gòu)12將照相頭11中心(鏡頭中心)移動到機械坐標系 M中的第一標識點理論位置S2 (見圖4)，此時第一標識點S落在照相頭11的鏡頭視野范 圍內(nèi)，然后拍攝第一標識點S獲得第一圖像坐標系Vl的第一標識點圖像。第二步，通過照相移動機構(gòu)12將照相頭11中心移動到機械坐標系M中的第二 標識點理論位置P2(見圖4)，此時第二標識點P落在照相頭11的鏡頭視野范圍內(nèi)，然后 拍攝第二標識點P獲得第二圖像坐標系V2的第二標識點圖像。第三步，利用圖像處理系統(tǒng)對第一標識點圖像和第二標識點圖像進行處理，分 別找出第一標識點S相對第一圖像坐標系Vl的圖像坐標值(Xvls，Yvls)以及第二標識 點P相對第二圖像坐標系V2的圖像坐標值(Xv2p，Yv2p)。具體采用的方法是圖像坐 標系中的X軸和Y軸上標有刻度，所述圖像處理系統(tǒng)中的軟件分別作標識點到X軸和Y 軸的投影線，然后利用投影線與X軸和Y軸的交點與刻度的比較得出圖像坐標值(Xvls， Yvls, Xv2p, Yv2p)。第四步，已知第一標識點S相對第一圖像坐標系Vl的圖像坐標值(Xvls， Yvls)，已知第一圖像坐標系Vl原點(第一標識點理論位置S2點)在機械坐標系M中的 X向坐標Xmvl、Y向坐標Ymvl和旋轉(zhuǎn)角度θ (旋轉(zhuǎn)角度θ是安裝照相頭后第一圖像 坐標系Vl與機械坐標系M之間的旋轉(zhuǎn)角度，照相頭安裝調(diào)整后該旋轉(zhuǎn)角度θ便確定下 來)，利用坐標平移和坐標旋轉(zhuǎn)公式將第一標識點S相對第一圖像坐標系Vl的圖像坐標 值(Xvls，Yvls)換算成第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值(Xms，Yms)； 同理，已知第二標識點P相對第二圖像坐標系V2的圖像坐標值(Χν2ρ，Υν2ρ),已知第 二圖像坐標系V2原點在機械坐標系M中的X向坐標Xmv2、Y向坐標Ymv2和旋轉(zhuǎn)角度 θ，利用坐標平移和坐標旋轉(zhuǎn)公式將第二標識點P相對第二圖像坐標系V2的圖像坐標值 (Χν2ρ, Yv2p)換算成第二標識點P相對于機械坐標系M的機械坐標值(Xmp，Ymp)。將第一標識點S和第二標識點P的圖像坐標值(Xvls，Yvls, Xv2p, Yv2p)換 算成相對于機械坐標系M的機械坐標值(Xms，Yms, Xmp, Ymp)可以采用以下公式①第一標識點S的換算公式如下Xms = XvIsXcos θ -YvlsXsin θ +XmvlYms = XvlsXsin θ +YvlsX cos θ +Ymvl
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式中Xms表示第一標識點S在機械坐標系M中的X向坐標；Yms表示第一標識點S在機械坐標系M中的Y向坐標；Xvls表示第一標識點S在第一圖像坐標系Vl中的X向坐標；Yvls表示第一標識點S在第一圖像坐標系Vl中的Y向坐標；Xmvl表示第一圖像坐標系Vl原點在機械坐標系M中的X向坐標；Ymvl表示第一圖像坐標系Vl原點在機械坐標系M中的Y向坐標；θ表示第一圖像坐標系Vl相對機械坐標系M的旋轉(zhuǎn)角；②第二標識點P的換算公式如下Xmp = Χν2ρ X cos θ -γν2ρ X sin θ +Xmv2Ymp = Χν2ρ X sin θ +Yv2p X cos θ +Ymv2式中Xmp表示第二標識點P在機械坐標系M中的X向坐標；Ymp表示第二標識點P在機械坐標系M中的Y向坐標；Xv2p表示第二標識點P在第二圖像坐標系V2中的X向坐標；Yv2p表示第二標識點P在第二圖像坐標系V2中的Y向坐標；Xmv2表示第二圖像坐標系V2原點在機械坐標系M中的X向坐標；Ymv2表示第二圖像坐標系V2原點在機械坐標系M中的Y向坐標；θ表示第二圖像坐標系V2相對機械坐標系M的旋轉(zhuǎn)角。當θ等于零時，以上第一標識點S和第二標識點P的換算公式還可以簡化。第五步，已知第一標識點S和第二標識點P分別相對于機械坐標系M的機械坐 標值(Xms，Yms, Xmp, Ymp)，已知第一標識點理論位置S2和第二標識點理論位置P2 分別相對機械坐標系M的坐標值(Xms2，Yms2，Xmp2，Ymp2)，已知校位臺面7繞Z 軸轉(zhuǎn)動中心A相對機械坐標系M的坐標值(Xma，Yma)，利用解析幾何和三角函數(shù)公式 分別計算出繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度β、X向偏移量ΔΧ和Y向偏移量ΔΥ:①繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度計算公式如下β = arctan[ (Ymp-Yms) + (Xmp-Xms) ]+arctan[ (Yms2_Ymp2) + (Xmp2_Xms2)]式中β表示繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度；Xms和Yms表示第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值；Xmp和Ymp表示第二標識點(P)相對于機械坐標系M的機械坐標值；Xms2和Yms2表示第一標識點理論位置(S2)相對機械坐標系M的坐標值；Xmp2和Ymp2表示第二標識點理論位置P2相對機械坐標系M的坐標值。②X向偏移量計算公式如下Δ X = Xma+cos β · (Xms—Xma) -sin β · (Yma-Yms) _Xms2式中Δ X表示X向偏移量為；Xms和Yms表示第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值；Xma和Yma表示繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A相對機械坐標系M的坐標值；
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Xms2表示第一標識點理論位置S2相對機械坐標系M的X向坐標值；β表示繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度。③Y向偏移量計算公式如下Δ Y = Yms2-Yma+sin β · (Xms-Xma) +cos β · (Yma-Yms)式中Δ Y表示Y向偏移量；Xms和Yms表示第一標識點S相對于機械坐標系M的機械坐標值；Xma和Yma表示繞Z軸轉(zhuǎn)動中心A相對機械坐標系M的坐標值；Yms2表示第一標識點理論位置S2相對機械坐標系M的Y向坐標值；β表示繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度。第六步，根據(jù)第五步計算出的繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度β、X向偏移量ΔΧ和Y向偏移 量Δ Y，利用X向移動機構(gòu)8、Y向移動機構(gòu)9、繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)10將第一標識點S和 第二標識點P調(diào)整到相對機械坐標系M的第一標識點理論位置S2和第一標識點理論位置 Ρ2,從而保證顯示屏基板上的驅(qū)動端子區(qū)與需要貼敷的ACF膜對位。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的 人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本 發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種平板顯示器的顯示屏基板上貼敷ACF膜的對位方法，其特征在于(1)對位基準和對位方式在ACF膜貼敷平面所處的機械坐標系(M)中，以ACF膜在所述機械坐標系(M)中 的位置和方向為目標，通過調(diào)整顯示屏基板的位置和方向來實現(xiàn)ACF膜與顯示屏基板上 的驅(qū)動端子區(qū)的對位；(2)調(diào)整方法事先在顯示屏基板上制作兩個可供圖像識別的標識點，將ACF膜與驅(qū)動端子區(qū)的對 位轉(zhuǎn)化為兩個標識點的實際位置與理論位置之間的對位，這兩個標識點的連線與顯示屏 基板上需要貼敷ACF膜的驅(qū)動端子區(qū)之間存在已知的位置和方向關(guān)系，使得這兩個標識 點在機械坐標系(M)中需要調(diào)整到的理論位置可知，即第一標識點理論位置(S2)相對機 械坐標系(M)具有已知的坐標值(Xms2，Yms2),第二標識點理論位置(Ρ2)相對機械坐 標系(M)具有已知的坐標值(Xmp2，Ymp2)；事先建有一個校位臺面(7)，該校位臺面(7)位于所述機械坐標系(M)中，并且通過 與X向移動機構(gòu)(8)、Y向移動機構(gòu)(9)以及繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(10)的配合來調(diào)整顯示屏 基板在機械坐標系(M)中的位置和方向；事先建有一個照相機構(gòu)，該照相機構(gòu)位于所述機械坐標系(M)中，所述照相機構(gòu)由 照相頭(11)和驅(qū)動照相頭運動的照相移動機構(gòu)(12)組成，照相頭(11)的鏡頭中設(shè)有圖 像坐標系，照相頭(11)用來拍攝標識點圖像；事先建有一個圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)用來識別所拍攝的標識點圖像中，標 識點在圖像坐標系中的位置坐標；調(diào)整時，首先將顯示屏基板通過人工或機械手搬運至校位臺面(7)上進行初定位， 然后利用標識點、照相機構(gòu)、圖像處理系統(tǒng)、X向移動機構(gòu)(8)、Y向移動機構(gòu)(9)、繞 Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(10)對驅(qū)動端子區(qū)進行校位，具體校位步驟如下第一步，通過照相移動機構(gòu)(12)將照相頭(11)中心移動到機械坐標系(M)中的第 一標識點理論位置(S2)，此時第一標識點(S)落在照相頭(11)的鏡頭視野范圍內(nèi)，然后 拍攝第一標識點(S)獲得第一圖像坐標系(Vl)的第一標識點圖像；第二步，通過照相移動機構(gòu)(12)將照相頭(11)中心移動到機械坐標系(M)中的第 二標識點理論位置(P2)，此時第二標識點(P)落在照相頭(11)的鏡頭視野范圍內(nèi)，然后 拍攝第二標識點(P)獲得第二圖像坐標系(V2)的第二標識點圖像；第三步，利用圖像處理系統(tǒng)對第一標識點圖像和第二標識點圖像進行處理，分別找 出第一標識點(S)相對第一圖像坐標系(Vl)的圖像坐標值(Xvls，Yvls)以及第二標識 點(P)相對第二圖像坐標系(V2)的圖像坐標值(Xv2p，Yv2p)；第四步，已知第一標識點(S)相對第一圖像坐標系(Vl)的圖像坐標值(Xvls， Yvls),已知第一圖像坐標系(Vl)原點在機械坐標系(M)中的X向坐標(Xmvl)、Y向 坐標(Ymvl)和旋轉(zhuǎn)角度(θ )，利用坐標平移和坐標旋轉(zhuǎn)公式將第一標識點(S)相對第一 圖像坐標系(Vl)的圖像坐標值(Xvls，Yvls)換算成第一標識點(S)相對于機械坐標系 (M)的機械坐標值(Xms，Yms)；已知第二標識點(P)相對第二圖像坐標系(V2)的圖像 坐標值(Χν2ρ，Υν2ρ),已知第二圖像坐標系(V2)原點在機械坐標系(M)中的X向坐標 (Xmv2)、Y向坐標(Ymv2)和旋轉(zhuǎn)角度(θ )，利用坐標平移和坐標旋轉(zhuǎn)公式將第二標識點(P)相對第二圖像坐標系(V2)的圖像坐標值(Xv2p，Yv2p)換算成第二標識點(P)相 對于機械坐標系(M)的機械坐標值(Xmp，Ymp)；第五步，已知第一標識點(S)和第二標識點(P)分別相對于機械坐標系(M)的機械 坐標值(Xms，Yms, Xmp, Ymp)，已知第一標識點理論位置(S2)和第二標識點理論位 置(P2)分別相對機械坐標系(M)的坐標值(Xms2，Yms2，Xmp2，Ymp2)，已知校位 臺面(7)繞Z軸轉(zhuǎn)動中心(A)相對機械坐標系(M)的坐標值(Xma，Yma),利用解析 幾何和三角函數(shù)公式分別計算出繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度(β)、X向偏移量(ΔΧ)和Y向偏移量 (ΔΥ)；第六步，根據(jù)第五步計算出的繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度(β)、X向偏移量(ΔΧ)和Y向偏移 量(ΔΥ)，利用X向移動機構(gòu)(8)、Y向移動機構(gòu)(9)、繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(10)將第一標識 點(S)和第二標識點(P)調(diào)整到相對機械坐標系(M)的第一標識點理論位置(S2)和第一 標識點理論位置(Ρ2)，從而保證顯示屏基板上的驅(qū)動端子區(qū)與需要貼敷的ACF膜對位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對位方法，其特征在于在第三步中，所述分別找出第一 標識點(S)相對第一圖像坐標系(Vl)的圖像坐標值(Xvls，Yvls)以及第二標識點(P) 相對第二圖像坐標系(V2)的圖像坐標值(Χν2ρ，Υν2ρ),采用的方法是圖像坐標系中 的X軸和Y軸上標有刻度，所述圖像處理系統(tǒng)中的軟件分別作標識點到X軸和Y軸的投 影線，然后利用投影線與X軸和Y軸的交點與刻度的比較得出圖像坐標值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對位方法，其特征在于在第四步中，利用下列公式， 將第一標識點(S)和第二標識點(P)的圖像坐標值(Xvls，Yvls, Xv2p, Yv2p)換算成 相對于機械坐標系(M)的機械坐標值(Xms，Yms, Xmp, Ymp)(1)第一標識點(S)的換算公式如下 Xms = XvIsXcos θ -YvlsXsin θ +Xmvl Yms = XvlsXsin θ +YvlsX cos θ +Ymvl 式中Xms表示第一標識點(S)在機械坐標系(M)中的X向坐標； Yms表示第一標識點(S)在機械坐標系(M)中的Y向坐標； Xvls表示第一標識點(S)在第一圖像坐標系(Vl)中的X向坐標； Yvls表示第一標識點(S)在第一圖像坐標系(Vl)中的Y向坐標； Xmvl表示第一圖像坐標系(Vl)原點在機械坐標系(M)中的X向坐標； Ymvl表示第一圖像坐標系(Vl)原點在機械坐標系(M)中的Y向坐標； θ表示第一圖像坐標系(Vl)相對機械坐標系(M)的旋轉(zhuǎn)角；(2)第二標識點(P)的換算公式如下 Xmp = Xv2pXcos θ -Yv2pXsin θ +Xmv2 Ymp = Χν2ρ X sin θ +Yv2p X cos θ +Ymv2 式中Xmp表示第二標識點(P)在機械坐標系(M)中的X向坐標； Ymp表示第二標識點(P)在機械坐標系(M)中的Y向坐標； Xv2p表示第二標識點(P)在第二圖像坐標系(V2)中的X向坐標； Yv2p表示第二標識點(P)在第二圖像坐標系(V2)中的Y向坐標；Xmv2表示第二圖像坐標系(V2)原點在機械坐標系(M)中的X向坐標； Ymv2表示第二圖像坐標系(V2)原點在機械坐標系(M)中的Y向坐標； θ表示第二圖像坐標系(V2)相對機械坐標系(M)的旋轉(zhuǎn)角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對位方法，其特征在于在第五步中，利用下列公式分 別計算出繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度(β)、X向偏移量(ΔΧ)和Y向偏移量(ΔΥ)(1)繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度計算公式如下β = arctan[ (Ymp-Yms) + (Xmp-Xms) ]+arctan[ (Yms2_Ymp2) + (Xmp2_Xms2)]式中β表示繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度；Xms和Yms表示第一標識點(S)相對于機械坐標系(M)的機械坐標值； Xmp和Ymp表示第二標識點(P)相對于機械坐標系(M)的機械坐標值； Xms2和Yms2表示第一標識點理論位置(S2)相對機械坐標系(M)的坐標值； Xmp2和Ymp2表示第二標識點理論位置(P2)相對機械坐標系(M)的坐標值；(2)X向偏移量計算公式如下AX = Xma+cosβ · (Xms-Xma)-sinβ · (Yma-Yms)-Xms2式中Δ X表示X向偏移量為；Xms和Yms表示第一標識點(S)相對于機械坐標系(M)的機械坐標值； Xma和Yma表示繞Z軸轉(zhuǎn)動中心(A)相對機械坐標系(M)的坐標值； Xms2表示第一標識點理論位置(S2)相對機械坐標系(M)的X向坐標值； β表示繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度；(3)Y向偏移量計算公式如下Δ Y = Yms2_Yma+sin β · Xms-Xma) +cos β · (Yma-Yms)式中ΔY表示Y向偏移量；Xms和Yms表示第一標識點(S)相對于機械坐標系(M)的機械坐標值； Xma和Yma表示繞Z軸轉(zhuǎn)動中心(A)相對機械坐標系(M)的坐標值； Yms2表示第一標識點理論位置(S2)相對機械坐標系(M)的Y向坐標值； β表示繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度。
全文摘要
一種平板顯示器的顯示屏基板上貼敷ACF膜的對位方法，其特征在于事先在顯示屏基板上設(shè)計了兩個標識點，在顯示屏基板搬運至校位臺面后，首先利用基板外形進行初定位，然后利用照相頭來拍攝兩個標識點的圖像，并利用圖像處理系統(tǒng)將兩個標識點的圖像轉(zhuǎn)化為圖像坐標系的位置坐標，接著利用圖像坐標系與機械坐標系的關(guān)系將兩個標識點的圖像坐標轉(zhuǎn)換成機械坐標系中的機械坐標值，并通過計算分別找出兩個標識點的實際位置與理論位置之間的X向偏移量、Y向偏移量和繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度，最后利用X向移動機構(gòu)、Y向移動機構(gòu)、繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)將兩個標識點調(diào)整校正到理論位置上，從而保證顯示屏基板上的驅(qū)動端子區(qū)與需要貼敷的ACF膜對位。本發(fā)明大大提高了ACF膜貼敷的對位精度。
文檔編號G09F9/30GK102012571SQ20101050473
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者唐志穩(wěn), 景建平, 朱曉偉, 陳華軒 申請人:蘇州凱蒂亞半導體制造設(shè)備有限公司