毛刷辊压入量传感器及测量装置的制作方法

本实用新型属于显示基板清洁技术领域，具体涉及一种毛刷辊压入量传感器及测量装置。

背景技术：

在TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)产业中，玻璃基板在贴附偏光片之前需要进行清洁，以保证玻璃基板的清洁度，减少玻璃基板不洁净造成的偏光片贴附不良。通常情况下，可利用毛刷对玻璃基板上下两侧进行压入式清洁，以去除玻璃基板上的各种粒子。

在使用毛刷清洁玻璃基板的过程中，一般将毛刷绕在金属轴上形成毛刷辊。毛刷辊压入量是影响玻璃基板清洁度的重要因素，若毛刷辊压入量偏小，粒子不能有效去除；若毛刷辊压入量偏大，则可能会导致玻璃基板不能经过毛刷辊或碎片。因此，精准确定毛刷辊压入量十分必要。

现有技术当中，通常利用卡尺测量毛刷辊两端与机台高度，以及配合手感知毛刷辊转动并接触玻璃基板时的震动程度来确定毛刷辊压入量。而此种方法效率低，且测量精度较差。

技术实现要素：

本实用新型至少部分解决现有的毛刷辊压入量测量方法效率低、精度差的问题，提供一种可精确测量毛刷辊压入量的毛刷辊压入量传感器及装置。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种毛刷辊压入量传感器，其包括：第一导电层；

与所述第一导电层相对且间隔设置的、柔性的第二导电层。

在所述第一导电层和第二导电层之间间隔设置的绝缘的支撑物，当受到压力时，无支撑物处的第二导电层能变形而与第一导电层接触。

优选的是，所述毛刷辊压入量传感器还包括：设于所述第一导电层远离第二导电层一侧的第一绝缘衬底。

优选的是，所述毛刷辊压入量传感器还包括：设于所述第二导电层远离第一导电层一侧的柔性的第二绝缘衬底。

优选的是，在所述第一导电层和第二导电层之间填充有绝缘液体；所述第一导电层和第二导电层的边缘部之间设有将第一导电层和第二导电层之间的绝缘液体封闭的封闭材料。

优选的是，所述第一导电层的电阻率高于第二导电层的电阻率。

优选的是，所述支撑物固定设置于第一导电层和/或第二导电层上。

优选的是，所述支撑物的高度在2-3微米范围内。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种毛刷辊压入量测量装置，包括：上述任意一项所述的毛刷辊压入量传感器；电源，其两极分别连接所述第一导电层和第二导电层；检测单元，用于检测所述第一导电层和第二导电层间的电信号。

优选的是，所述电源的第一极与第二导电层沿第一方向上的中部连接；所述电源的第二极通过两个支路分别与第一导电层在第一方向上的两端部连接；所述检测单元用于检测两个支路中的电信号，所述电信号为电流。

优选的是，所述毛刷辊压入量测量装置还包括：转换单元，用于将所述检测单元所检测出的电信号转换为毛刷辊压入量。

本实用新型的毛刷辊压入量传感器包括第一导电层、第二导电层以及支撑物，其中第一导电层、第二导电层一般被支撑物隔开；而当毛刷辊压在毛刷辊压入量传感器上时，被其压住的部分两导电层相互接触，故该接触面积与毛刷辊压入量有关，即两导电层间的电阻与毛刷辊压入量有关；测量毛刷辊压入量时，将该毛刷辊压入量传感器接入电路中，通过测量电路中的电信号，便可以确定毛刷辊压入量，故用其测量毛刷辊压入量时精度较高，且操作简单，提高了测量效率。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的一种毛刷辊压入量传感器的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的另一种毛刷辊压入量传感器的剖面结构示意图；

图3为图2的毛刷辊压入量传感器被毛刷辊压住时的剖面结构示意图；

图4为本实用新型的实施例的一种毛刷辊压入量传感器测量时的等效电路；

图5为本实用新型的实施例的一种毛刷辊压入量测量装置的部分电路示意图；

其中，附图标记为：01、第一导电层；02、第二导电层；03、支撑物；04、第一绝缘衬底；05、第二绝缘衬底；06、绝缘液体07、封闭材料；08、毛刷辊；Rx1和Rx2、电阻。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1：

如图1至图3所示，本实施例提供一种毛刷辊压入量传感器，其用于测量毛刷辊压入量，其中毛刷辊压入量为毛刷辊08压在玻璃基板或者毛刷辊压入量传感器上时产生的变形程度。

该毛刷辊压入量传感器包括：第一导电层01、第二导电层02以及支撑物03。

其中，第二导电层02为与第一导电层01相对且间隔设置的、柔性的导电层。

而支撑物03在第一导电层01和第二导电层02之间间隔设置且由绝缘材质构成，当受到压力时，无支撑物03处的第二导电层02能变形而与第一导电层01接触。

利用本实施例所提供的毛刷辊压入量传感器测量毛刷辊压入量时，将该毛刷辊压入量传感器置于基底(单独的基底或者待清洁的玻璃基板)上，再将毛刷辊08压在毛刷辊压入量传感器上，并产生一定的压入量。

由于第二导电层02具有柔性，故其受压可变形，且未受压部分也可能变形；由于支撑物03间隔设置，故可保证第二导电层02被毛刷辊08压住的部分与第一导电层01接触，且未被压住的部分不发生形变。因此，第一导电层01与第二导电层02的接触面积与毛刷辊压入面积基本相同。可以理解的是，接触面积不同，毛刷辊压入量传感器的电阻也不同，故在将该毛刷辊压入量传感器接入电路后，电路中产生的电信号也随毛刷辊压入面积不同而不同，通过检测该电信号即可确定第一导电层01与第二导电层02的接触面积(也就是毛刷辊压入面积)，根据接触面积，再通过几何计算(例如根据勾股定理计算毛刷辊压入量)，便可得到毛刷辊压入量。

优选的，如图2所示，在第一导电层01远离第二导电层02一侧设置有第一绝缘衬底04。通过设置第一绝缘衬底04可防止第一导电层01变形，对第一导电层01起到保护作用。

进一步优选的，第一绝缘衬底04优选为玻璃基板。首先，玻璃基板符合绝缘的要求，更进一步的，本实施例中，毛刷辊压入量传感器用于测量清洁玻璃基板时毛刷辊08的压入量，采用玻璃基板作第一绝缘衬底04可以更好的模拟真实的使用状况，使对毛刷辊压入量的测量更准确。

优选的，在第二导电层02远离第一导电层01一侧设置有柔性的第二绝缘衬底05。在第二导电层02远离第一导电层01一侧设置柔性的绝缘衬底，可保护第二导电层02。

进一步优选的，第二绝缘衬底05由聚对苯二甲酸类塑料构成。聚对苯二甲酸类塑料为绝缘材料，且可形变性良好。

优选的，第一导电层01的电阻率高于第二导电层02的电阻率。

通过使第一导电层01的电阻率高于第二导电层02的电阻率，可以实现当第一导电层01与第二导电层02的接触面积发生变化时，毛刷辊压入量传感器的电阻值变化更明显。从而使毛刷辊压入量测量更准确。当然，第一导电层01与第二导电层02的电阻率并不局限于此，也可以是第二导电层02的电阻率高于或等于第一导电层01的电阻率。

优选的，第一导电层01由高阻性材料构成，例如铟锡氧化物(ITO)。由此第一导电层01可近似视为电阻与长度成正比的电阻。

优选的，第二导电层02由低阻性材料构成，例如金属，其具体可以为钼(Mo)，当然并不以此为局限，还可以为导电性能良好的其它材质，在此不逐一列举。由此，第二导电层02的电阻可近似忽略。

优选的，在第一导电层01和第二导电层02之间填充有绝缘液体06；第一导电层01和第二导电层02的边缘部之间设有将第一导电层01和第二导电层02之间的绝缘液体06封闭的封闭材料07。

本实施例中，第一导电层01与第二导电层02之间的支撑物03为间隔设置，由于第二导电层02具有柔性，如果支撑物03间隔距离过大或者第二导电层02柔性过大，第二导电层02中的无支撑物03支撑区域(即间隔区域)部分可能在没有受到外在压力的情况下发生形变。因此，优选在第一导电层01和第二导电层02之间填充绝缘液体06，防止第二导电层02没有受到压力时发生形变而与第一导电层01接触，导致接触面积变大，进而造成毛刷辊压入量测量不准确。

绝缘液体06无固定结构，需要在第一导电层01和第二导电层02边缘部之间设置封闭材料07以使两导电层之间的空间封闭，即将支撑物03与绝缘液体06密封于第一导电层01与第二导电层02之间。该封闭材料07可以为封框胶。

需要说明的是，如图3所示，当第二导电层02受到压力发生形变后，会挤压绝缘液体06通过各支撑物03之间的间隙流向其它地方，从而使第二导电层02与第一导电层01接触。

优选的，支撑物03高度在2-3微米范围内。

可以理解的是，支撑物03高度与测量精度有关，若支撑物03高度过高，测量精度会降低，若支撑物03高度过低，则第二导电层02很容易便会与第一导电层01接触，从而使测量不准确。

优选的，支撑物03为硅球。

将硅球作为本实施例中的支撑物03，可以使第二导电层02变形更自由，从而可以提高测量精度。当然，支撑物03的材质及形状并不局限于此。

优选的，支撑物03固定设置于第一导电层01和/或第二导电层02上。

支撑物03用于支撑并保持两导电层之间的间隔距离，其需要至少与某一导电层保持相对固定，因此优选将支撑物03固定设置于第一导电层01和/或第二导电层02上，从而避免当第二导电层02受到压力时，支撑物03移动聚集于某一处，导致第二导电层02与第一导电层01无法接触或者接触面积过大(即接触面积远大于毛刷辊压入面积)，进而导致毛刷辊压入量测量不准确。

实施例2：

如图1至图5所示，本实施例提供一种毛刷辊压入量测量装置，其包括：实施例1所提供的毛刷辊压入量传感器、电源、以及检测单元。

其中，电源两极分别连接第一导电层01和第二导电层02；检测单元用于检测第一导电层01和第二导电层02之间的电信号。

具体的，该毛刷辊压入量测量装置可以将毛刷辊08压入毛刷辊压入量传感器的面积转换为电信号，并通过检测单元将该电信号检测出来。

其中，电信号可以为电压、电流、电阻等。相应的检测单元可以为电流表、电压表、电阻表等。

优选的，检测单元为电流表，更优选为高精度电流表。当接触面积变化时，测量电流是最为方便的，故检测单元优选为电流表。而检测单元精度越高，所测量出的毛刷辊压入面积越准确，故优选为高精度电流表。

优选的，电源为恒压源。电压稳定，测出的电信号只与压入量有关，减小测量误差。

优选的，如图3所示，电源的第一极与第二导电层02沿第一方向上的中部连接；电源的第二极通过两个支路分别与第一导电层01在第一方向上的两端部连接；检测单元用于检测两个支路中的电信号，该电信号为电流。

其中，第一极与第二极分代表电源的正负两极，具体不做限定。

其中，第一方向为一个与导电层平行的方向(例如毛刷辊压入量传感器的长度方向)。由此，当毛刷辊08与毛刷辊压入量传感器接触并压入后，压入面积(或者说长度)只会在该第一方向上产生变化。

具体的，电源一极接在第二导电层02沿第一方向上的中部，另一极接在第一导电层01在第一方向上的两端部。测量时，毛刷辊08压在第二导电层02中部(即毛刷辊压入量传感器中部)，故在压入后，电流从电源一极流出，在第一导电层01与第二导电层02接触部分中，通过电阻较小的第二导电层02向两侧传播，而当流过接触部分后，电流再进入两侧的第一导电层01传播，并分别进入两个支路，最终进入电源另一极，故其等效电路如图4所示。

当压入量变化时，第二导电层02中部与第一导电层01接触的面积也变化，即电流在第二导电层02和第一导电层01中分别传播的距离变化，由于两导电层的电阻不等，故相当于图4中的两个电阻Rx1、Rx2变化，因此两个支路中的电流也会变化，通过测量流过电路中的电流(例如求两支路中电流之和)，即可测得毛刷辊08的压入量。

优选的，该毛刷辊压入量测量装置还包括：转换单元，用于将检测单元所检测出的电信号转换为毛刷辊压入量。

可以理解的是，检测单元所检测出的电信号与毛刷辊压入面积存在相关关系，因此，可通过设置转换单元将电信号直接转换为毛刷辊压入量，方便工作人员读取。

具体的，本转换单元可以包括：信号检测电路以及信号处理模块。其中，信号检测电路用于将检测单元所检测的电信号转换为数字信号。该信号检测电路可以包括模/数转换器、放大电路等，或者是可以实现上述功能的其它电路或者器件。信号处理模块对数字信号进行计算处理，得出毛刷辊压入面积，进而计算出毛刷辊压入量。

例如，一种具体的信号检测电路可如图5所示，其中如图中虚线框所示的运算放大器先将电流转变为电压，再经过转换芯片(如图中AD1746EF)输出数字信号。之后进入单片机进行计算处理即可。由于所采用的电路为基础电路，形式多样，故不再详细描述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。