专利名称：结合显示面板与背光模块的方法
技术领域：
本发明关于一种结合显示面板与背光模块的方法。
背景技术：
液晶显示器已被广泛地应用在笔记本计算机(notebook)、个人数字助理(PDA)以及移动电话等信息产品上。目前市面上常见的液晶显示器是由两块透明的玻璃基板以及一设于两块玻璃基板之间的液晶分子层，并且配合玻璃基板上其它的薄膜晶体管(TFT)等电子电路组件以及彩色滤光片阵列来构成一液晶显示面板(LCD panel)。由于液晶显示面板本身并不会发光，因此在液晶显示面板制作完成后需于液晶显示面板的背面结合一背光模块，用来提供显示画面的光线来源，以完成一标准的液晶显示器。
请参照图1，图1为传统结合液晶显示面板与背光模块的自动结合机构系统(auto assembly system)的结构示意图。如图1所示，传统结合显示面板与背光模块的自动结合机构系统的结构主要包括一节叉(fork)与卡匣(cassette)平台12、一背光模块检测位置14以及一结合站16。其中，节叉与卡匣平台12用来承载多个液晶显示面板，并将各液晶显示面板运送至结合站16，背光模块检测位置14用来检查背光模块，而结合站16则用来检查液晶显示面板，并进行液晶显示面板与背光模块的组装制作工艺。
请参照图2，图2为传统结合液晶显示面板与背光模块的流程示意图。如图2所示，首先提供多个液晶显示面板，且所述液晶显示面板承载在一节叉与卡匣平台12中的卡匣内。然后利用一抽取装置，例如一节叉将一液晶显示面板由卡匣内抽出。随后利用一机械手臂由节叉上吸取液晶显示面板，并将液晶显示面板运送至结合站16来等待工作人员撕取贴附于液晶显示面板上的保护膜。
在撕取液晶显示面板上的保护膜之后，工作人员会同时检查液晶显示面板上是否有任何颗粒。然后工作人员需移动至背光模块检测位置14，拿取一背光模块，撕除背光模块表面的保护膜并进行一点亮检测步骤，再置放此背光模块于正确的位置。接着运送此背光模块至结合站16与液晶显示面板进行结合。在进行液晶显示面板与背光模块的组装动作时，自动结合机构系统会进行一电荷耦合组件(charge couple device，CCD)识别补偿步骤，利用影像识别的方式来确定液晶显示面板与背光模块的相对位置，以使液晶显示面板与背光模块可确实结合。随后在CCD识别补偿步骤结束后再利用人工方式来手动调整背光模块与液晶显示面板的结合误差。
一般而言，由于传统结合液晶显示面板与背光模块的结构是采用分站设计，造成放置背光模块的位置与撕取液晶显示面板保护膜的位置在不同站点，亦即图1所示的背光模块检测位置14以及结合站16。换句话说，为了防止撕膜时细微颗粒与灰尘掉落至背光模块上，因此在撕取液晶显示面板的保护膜时，背光模块必须在前一站等待，等到工作人员撕完液晶显示面板上的保护膜之后，背光模块才会导入，造成时间的浪费。如图2中所示，以现行的自动结合机构系统的实际流程而言，工作人员撕完膜后等待背光模块进入的时间需耗时8秒。此外，由于工作人员必需来回往返背光模块检测位置14与结合站16，更造成单人作业时需花费约65秒的时间来结合一液晶显示面板与一背光模块，导致时间的严重浪费。
其次，由于传统结构对液晶显示面板与背光模块进行CCD识别时需先识别调整θ角度，然后再调整X、Y角度，因此会导致整体作业时间的延长。此外，液晶显示面板与背光模块的材质与距离亦会对CCD识别补偿产生显著的的影响。一般而言，由于液晶显示面板本身光源反射对CCD而言过于敏感，且背光模块的黑白对比差异太小，因此在进行定位标记(mark)识别时常常会导致误判。其次，在CCD的相机镜头离识别物体太远时，例如1米距离左右亦会造成分辨率的降低，进而导致结合站16内空间配置不易与工作人员作业上的困难度。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种结合显示面板与背光模块的方法，以解决传统结合背光模块与显示面板时因CCD识别补偿的效率不佳而导致结合时间的延长与良率降低的问题。
根据本发明，公开了一种结合显示面板与背光模块的方法。首先提供一显示面板与一背光模块，然后将该显示面板运送至一校正平台，并利用该校正平台对该显示面板进行一对位补偿步骤。接着在进行该对位补偿步骤时对该背光模块进行一检测步骤；将该背光模块运送至一结合站并对该背光模块进行一定位步骤；在进行该定位步骤时对该显示面板进行一撕膜步骤；以及将该显示面板运送至该结合站并与该背光模块进行结合。
根据本发明，还公开一种显示面板的校正平台，包括一基座；一补偿板以一第一倾斜方向配置在该基座上；至少一滚轮设置于该补偿板的边缘；以及一连接该基座的气缸，且该气缸可使该补偿板产生一第二倾斜方向。
根据本发明，还公开一种定位背光模块的自动定位机构，包括一Y轴机构设置于一输送带上，其包括至少一Y轴对位顶针；以及一X轴机构设置在该输送带上，其包括至少一X轴对位顶针。
由于本发明是利用一校正平台与一自动定位机构来分别对显示面板与背光模块进行机械式的对位，因此可利用较单纯的对位方式来有效提升对位的成功率至99％，并节省显示面板与背光模块结合后需使用者进行手动调整的时间。其次，本发明可借由提升结合的成功率来减少因结合不良而需进行手动调整背光模块与显示面板的机率，进而降低调整时所产生背光模块刮伤及颗粒附着的现象。
图1为传统结合液晶显示面板与背光模块的自动结合机构系统的结构示意图。
图2为传统结合液晶显示面板与背光模块的流程示意图。
图3为本发明优选实施例结合液晶显示面板与背光模块的自动结合机构系统的结构示意图。
图4为本发明优选实施例结合液晶显示面板与背光模块的流程示意图。
图5为本发明的节叉与卡匣平台的结构示意图。
图6至图8为本发明优选实施例利用校正平台对液晶显示面板进行对位补偿的示意图。
图9为本发明优选实施例背光模块的自动定位机构的示意图。
图10为新旧自动结合机构系统的结合成功率比较表。
主要组件符号说明12节叉与卡匣平台14背光模块检测位置
16结合站 22节叉与卡匣平台24校正平台26结合站28检测与撕膜位置 32卡匣34液晶显示面板36节叉38条形码读取装置 40基座42补偿板 44Y轴滚轮46气缸48X轴滚轮50机械手臂52自动定位机构54输送带 56Y轴对位顶针58X轴对位顶针具体实施方式
请参照图3，图3为本发明优选实施例结合液晶显示面板与背光模块的自动结合机构系统的结构示意图。如图3所示，本优选实施例的结合液晶显示面板与背光模块的自动结合机构系统的结构包括一节叉与卡匣平台22、一校正平台24、一检测与撕膜位置28以及一结合站26。其中，节叉与卡匣平台22用来承载多个显示面板，并将各显示面板运送至校正平台26，校正平台26用来对该显示面板进行一对位补偿步骤，检测与撕膜位置28提供使用者一操作空间，用以对背光模块进行一检测步骤及对显示面板进行一撕膜步骤，而结合站26则系先对背光模块进行一定位步骤，然后再将显示面板与背光模块进行结合。
请参照图4，图4为本发明优选实施例结合显示面板与背光模块的流程示意图。如图4所示，首先提供多个液晶显示面板，且液晶显示面板承载在节叉与卡匣平台22的卡匣内。然后利用一抽取装置，例如一节叉将一液晶显示面板由卡匣内抽出，并利用一机械手臂由节叉上吸取液晶显示面板并将液晶显示面板运送至校正平台24。
请参照图5，图5为本发明的节叉与卡匣平台22的结构示意图。如图5所示，节叉与卡匣平台22包括一节叉36与一卡匣32。其中，每个卡匣32可放置约20片液晶显示面板34，且卡匣32本身为一伺服电机带动机构。一般而言，当节叉36抽取液晶显示34面板时，卡匣32具有一固定的高度，而当节叉36每抽取完一片液晶显示面板34后，卡匣32便会自动上升20mm。在节叉与卡匣平台22运作时，节叉36由卡匣32的最上层开始往下抽取液晶显示面板34，而当抽取完20片液晶显示面板34后，卡匣32便会顺势自动上升至上层回流线。
此外，节叉与卡匣平台22另具有一条形码读取装置(barcode reader)38。因此在节叉36抽取液晶显示面板34的同时，条形码读取装置38便会直接读取液晶显示面板34上条形码的资料，并将具有异常的资料的液晶显示面板34立即送回。此外，节叉36表面同时设置有至少一传感器(图未示)，用来检测是否有液晶显示面板34的存在，以防止人为因素而造成机械手臂产生错误的动作。
接着在运送液晶显示面板34至校正平台24后，便利用校正平台24对液晶显示面板34进行一对位补偿步骤。请参照图6，图6为本发明的校正平台24的结构示意图。如图6所示，校正平台24包括一基座40、一补偿板42、至少一滚轮设置在补偿板42的边缘、以及一连接基座的气缸46。其中，补偿板42是以一第一倾斜方向配置在基座40上，且气缸46可使补偿板42产生一第二倾斜方向。此外，滚轮包括X轴滚轮48与Y轴滚轮44，分别设置在补偿板42的边缘并对应补偿板42的X轴与Y轴。
请参照图6至图8，图6至图8为本发明优选实施例利用校正平台24对液晶显示面板34进行对位补偿的示意图。如图6所示，首先将补偿板42的Y轴产生一约30度的倾斜角，然后利用重力原理将液晶显示面板34下滑至Y轴滚轮44，且滚轮之间的距离及数量为固定可调式。如图7所示，然后上升校正平台左侧的气缸46，使补偿板42产生另一角度，进而将液晶显示面板34自动下滑至X轴滚轮48，且滚轮之间的距离及数量为固定可调式。在液晶显示面板34的滑动过程中，校正平台24表面另可均匀设置多个气孔等的辅助装置，使液晶显示面板34滑动时更为顺畅，并减少因摩擦所产生静电及刮伤。接着如图8所示，在对位完成后利用一机械手臂50来吸取液晶显示面板34。
根据本发明的优选实施例，使用者可在液晶显示面板34进行对补偿步骤时，在检测与撕膜位置28对背光模块进行一检测步骤，以检查背光模块表面是否有细微颗粒与灰尘掉落或者是点亮之后，其亮度、辉度、均匀度等特性是否正常。然后将背光模块运送至结合站26，并于结合站26利用一自动定位机构52对背光模块进行一定位步骤。值得注意的是，在将背光模块进行定位步骤的同时，使用者可将液晶显示面板34运送至检测与撕膜位置28，并对液晶显示面板34进行一撕膜步骤，以撕取液晶显示面板34上的保护膜。
请参照图9，图9为本发明优选实施例背光模块的自动定位机构52的示意图。如图9所示，自动定位机构52包括一Y轴机构及一X轴机构设置在一输送带(conveyer)54上。其中，Y轴定位机构包括至少一Y轴对位顶针(alignment pin)56，且X轴定位机构包括至少一X轴对位顶针58。
如图中所示，背光模块的自动定位机构52固定于输送带54的正上方，且对不同板台的背光模块均定位在同一固定点。此外，由于自动定位机构52本身的设计是采用中心点靠位，因此生产不同尺寸的产品时，使用者仅需调整对位顶针对位置便可对不同尺寸的背光模块进行定位。
根据本发明的优选实施例，在利用自动定位机构52对背光模块进行定位时，是以单一轴向轮流调整定位的方式，例如先进行Y轴定位，利用移动皮带的方式来使对位顶针往内夹击背光模块。然后再进行X轴定位，使左侧对位顶针先推出，接着右侧对位顶针再夹击，以防止左右两侧气缸作动时间不一致而造成位置偏差。
由于本优选实施例所揭示的自动定位机构52是采用中心点对位，因此X轴与Y轴定位后，θ角度不需再另外调整，且定位完成后对位顶针需先松脱，以防止结合液晶显示面板34时其两侧的印刷电路板(PCB)的干扰。其中，松脱的顺序与夹击的顺序相反，亦即自动定位机构52先将X轴右侧的对位顶针松脱，然后将X轴左侧的对位顶针松脱，最后再将Y轴两侧顶针同时松脱，进而完成背光模块的定位动作。由于在对背光模块定位的同时，液晶显示面板34正在进行撕膜步骤，因此如撕膜速度较快，液晶显示面板34便会停留在背光模块正上方，等待背光模块定位完成，然后再使机械手臂释放液晶显示面板34后与背光模块自动结合。
综上所述，有别于传统利用CCD来进行识别补偿，本发明是利用一校正平台与一自动定位机构来分别对液晶显示面板与背光模块进行机械式的对位，因此可利用较单纯的对位方式来有效提升对位的成功率至99％，并节省液晶显示面板与背光模块结合后需使用者进行手动调整的时间。
请参照图10，图10为新旧自动结合机构系统的结合成功率比较表。如图10所示，原设计机构仅具有约25％的成功率来达成0.5mm内的结合精度数值，而本发明的设计机构则具有约99％的成功率来达成0.5mm以内的结合精度数值。此外，原先的设计机构仍具有约10％的机率来造成超过2mm的结合精度数值与10％的机率造成识别错误，而本发明的设计机构除了仅具有0.05％的机率来造成超过2mm的结合精度数值之外，亦不会造成任何识别错误。换句话说，相较于传统的设计机构，本发明的自动结合机构除具有更高的结合成功率，并可达到更精准的结合。
此外，根据本发明的优选实施例，本发明可有效降低传统结合单片液晶显示面板与背光模块所需的65秒至30秒，并将产能由每小时72片提升至每小时120片，进而提升67％的效能。其次，本发明可借由提升结合的成功率来减少因结合不良而需进行手动调整背光模块与液晶显示面板的机率，进而降低调整时所产生背光模块刮伤及颗粒附着的现象。此外，相较于原先设计结构对背光模块进行检查与对液晶显示面板进行撕膜均设置在不同站点作业，本发明是采用单一站点的方式来完成所有的作业，如此不但可有效节省作业时间，又可避免工作人员往返不同的作业平台而造成疲劳。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，均应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种结合显示面板与背光模块的方法，该方法包括下列步骤提供一显示面板与一背光模块；将该显示面板运送至一校正平台，并利用该校正平台对该显示面板进行一对位补偿步骤；在进行该对位补偿步骤时对该背光模块进行一检测步骤；将该背光模块运送至一结合站并对该背光模块进行一定位步骤；在进行该定位步骤时对该显示面板进行一撕膜步骤；以及将该显示面板运送至该结合站并与该背光模块进行结合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该显示面板包括液晶显示面板。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该检测步骤包括对该背光模块检查点亮是否正常。
4.根据权利要求1所述的方法，其中将该显示面板运送至该校正平台的步骤还包括利用一抽取装置将该显示面板由一卡匣内抽出；以及利用一机械手臂由该抽取装置上吸取该显示面板并将该显示面板送至该校正平台。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该校正平台包括一基座；一补偿板，以一第一倾斜方向配置在该基座上；至少一滚轮，设置于该补偿板的边缘；以及一连接该基座的气缸，且该气缸可使该补偿板产生一第二倾斜方向。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该第一倾斜方向与该基座的表面具有一第一倾斜角。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该第二倾斜方向与该基座的表面具有一第二倾斜角。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该滚轮包括X轴滚轮与Y轴滚轮，分别设置于该补偿板的边缘并对应该补偿板的X轴与Y轴。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该对位补偿步骤包括将该显示面板下滑至该Y轴滚轮；以及上升该气缸，使该补偿板产生一第二倾斜方向，并将该显示面板下滑至该X轴滚轮。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该结合站还包括一自动定位机构，用以对该背光模块进行定位。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该自动定位机构包括一Y轴机构设置于一输送带上，其包括至少一Y轴对位顶针；以及一X轴机构设置于该输送带上，其包括至少一X轴对位顶针。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该X轴机构还包括一X轴左侧机构与一X轴右侧机构。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该定位步骤包括利用该Y轴机构对该背光模块进行一Y轴定位；利用该X轴左侧机构对该背光模块进行一X轴左侧定位；以及利用该X轴右侧机构对该背光模块进行一X轴右侧定位。
全文摘要
一种结合显示面板与背光模块的方法。首先提供一显示面板与一背光模块，然后将该显示面板运送至一校正平台，并利用该校正平台对该显示面板进行一对位补偿步骤。接着在进行该对位补偿步骤时对该背光模块进行一检测步骤；将该背光模块运送至一结合站并对该背光模块进行一定位步骤；在进行该定位步骤时对该显示面板进行一撕膜步骤；以及将该显示面板运送至该结合站并与该背光模块进行结合。
文档编号G02F1/13GK1987558SQ20061010803
公开日2007年6月27日 申请日期2006年7月24日 优先权日2006年7月24日
发明者段汉民, 陈永裕 申请人:友达光电股份有限公司