一种静电卡盘及基板夹持装置的制作方法

文档序号:15480662发布日期:2018-09-18 22:34阅读:122来源:国知局

本实用新型实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种静电卡盘及基板夹持装置。



背景技术:

随着社会的发展,对平板显示设备的需求日益增加。在平板显示器(FPD)制造工艺过程中,特别是针对液晶显示器(LCD)以及有机显示发光显示器(OLED),常使用吸盘或卡盘来支撑和吸附工件。常用的吸盘或卡盘有真空吸盘与静电卡盘(Electro Static Chuck,ESC)。

其中,双电级静电卡盘与真空吸盘相比具有其特有优点。由于双电级静电卡盘是通过被吸附物和两电极之间产生的库仑力对工件进行均匀的吸附固定,因此可以保证工件在被吸附状态下能够保持较高的平面度,这符合此行业中相关的工件加工要求。但静电卡盘在使用过程中,一旦绝缘层或电路层中混入杂质或产生破孔,绝缘层的绝缘特性便会被损坏,两电极之间的高压电场会导致绝缘层的击穿和电极间的短路,使得卡盘无法再继续使用,且维修卡盘需要整板更换绝缘层,工艺复杂,价格昂贵。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供一种静电卡盘及基板夹持装置,以实现增强静电卡盘的可靠性,延长静电卡盘的使用寿命。

第一方面,本实用新型实施例提供一种静电卡盘,包括依次层叠设置的背板、第一绝缘层、电路层和第二绝缘层,所述电路层包括多条第一电极线和多条第二电极线,所述多条第一电极线与所述多条第二电极线相互电绝缘并一一间隔分布;所述电路层包括与所述多条第一电极线电连接的第一电极焊盘,以及与所述多条第二电极线电连接的第二电极焊盘;

所述静电卡盘还包括至少一个保护元件;所述保护元件串接于所述第一电极线中,在达到设定电压或电流阈值时,断开所述第一电极线;和/或,所述保护元件串接于所述第二电极线中,在达到设定电压或电流阈值时,断开所述第二电极线。

进一步地,所述多条第一电极线或所述多条第二电极线中的每一条串接一个所述保护元件。

进一步地,所述多条第一电极线或所述多条第二电极线中的每一条串接一个所述保护元件。

进一步地,所述背板为金属板。

进一步地,所述背板远离所述电路层一侧设置有至少一个安装槽;每一所述保护元件位于一个所述安装槽内。

进一步地,所述静电卡盘还包括至少一个保护盖;所述保护盖与所述安装槽一一对应设置,用于保护所述安装槽中的所述保护元件。

进一步地,所述保护盖的材质为透明材质。

进一步地,所述保护元件为保险丝。

进一步地,所述保护元件为漏电保护开关。

第二方面,本实用新型实施例提供一种基板夹持装置,包括第一方面任一项所述的静电卡盘。

本实用新型实施例提供的静电卡盘包括多条第一电极线与多条第二电极线,多条第一电极线和多条第二电极线相互交错分布且不连通,其例如可以形成插指状结构。在第一电极线和第二电极线上施加电压时,相邻的第一电极线和第二电极线之间产生电场,此电场可以用来产生用于吸附基板的库仑力。本实用新型实施例提供的静电卡盘还包括至少一个保护元件,保护元件可以在电流或电压超出阈值时断开第一电极线和/或第二电极线,保护元件可以设置于一条或多条第一电极线中,也可以设置于一条或多条第二电极线中。由于保护元件能够在发生短路时及时断开短路电路,降低短路发生时对静电卡盘造成的损害,且静电卡盘还可以继续正常使用,因此增强了静电卡盘的可靠性,降低了静电卡盘的维护费用。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种静电卡盘的结构示意图;

图2为本实用新型实施例一提供的一种电路层的电路结构示意图;

图3为本实用新型实施例二提供的一种电路层的电路结构示意图;

图4为本实用新型实施例三提供的一种电路层的电路结构示意图;

图5为本实用新型实施例三提供的另一种电路层的电路结构示意图;

图6为本实用新型实施例四提供的背板中部分结构的俯视图;

图7为沿图6中AA’的剖面结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的一种静电卡盘及基板夹持装置的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种静电卡盘的结构示意图,图2为本实用新型实施例一提供的一种电路层的电路结构示意图,结合图1和图2所示,本实用新型实施例提供一种静电卡盘,静电卡盘产生的库仑力能够吸附并固定基板,这里的基板例如可以为液晶显示面板中的基板或有机发光显示面板中的基板等。静电卡盘可以包括背板10和位于背板10一侧的电路层30,电路层30包括多条第一电极线31和多条第二电极线32,多条第一电极线31与多条第二电极线32相互电绝缘并一一间隔分布。电路层30还包括与多条第一电极线31电连接的第一电极焊盘33,以及与多条第二电极线32电连接的第二电极焊盘34。第一电极焊盘33可以与正极/负极电连接,第二电极焊盘34可以与负极/正极电连接。示例性地,第一电极焊盘33与正极电连接,第二电极焊盘34与负极电连接,则第一电极线31与正极电连接,第二电极线32与负极电连接,第一电极线31和与之相邻的第二电极线32电绝缘,在第一电极线31和第二电极线32上施加电压时,相邻的第一电极线31和第二电极线32之间产生电场,并由此产生库仑力。

可选地,参考图1,背板10为金属板,背板10与电路层30之间设置有第一绝缘层20,电路层30远离背板10一侧设置有第二绝缘层40。绝缘层完全覆盖电路层30,可以防止电路层30中的第一电极线31和第二电极线32因外界水氧而腐蚀,第二绝缘层40远离背板10一侧的表面具有良好的平整度,高低起伏可以在30μm以内,第二绝缘层40的平坦表面有利于基板受力均匀,从而对基板产生良好的吸附效果。

一般而言,可以在第一电极线31和第二电极线32上施加高压直流电。静电卡盘在实际使用的过程中,有时会有杂质60进入到绝缘层或电路层30中,使得绝缘层或电路层的绝缘特性被破坏,从而导致绝缘层的击穿和电极层的短路。参考图2,为了清晰起见,图2中将发生短路的电路部分加粗显示。示例性地,杂质60将一条第一电极线31和与之相邻的一条第二电极线32电连接,导致短路的发生,同时短路造成的电火花会击穿第二绝缘层40,产生的高温也会造成电路层电极线的熔断,对静电卡盘造成损害。现有的处理方式往往需要将静电卡盘返厂维修,而维修工艺复杂,维修时间周期一般为2-3个月,且往往需要更换整个第二绝缘层40,花费昂贵。由此本实用新型实施例提出一种解决方案以解决上述问题。示例性地,参考图2,在第一电极线31中串接一个保护元件50,即第一电极线31中的第一连接点与保护元件50的一端电连接,第一电极线31中的第二连接点与保护元件50的另一端电连接。保护元件50可以在达到设定电压或电流阈值时,断开第一电极线31,使第一电极线31分为相互电绝缘的两部分,从而在短路发生时及时断开短路电路。由于此时仅断开了多条第一电极线31中的一条,剩余的多条电极线任正常工作,其产生的库仑力足以吸附并固定基板,静电卡盘可以正常使用。可以理解的是,静电卡盘包括至少一个保护元件50。保护元件50可以串接于第一电极线31中,在达到设定电压或电流阈值时,断开第一电极线31;和/或,保护元件50可以串接于第二电极线32中,在达到设定电压或电流阈值时,断开第二电极线32。

本实用新型实施例提供的静电卡盘包括多条第一电极线与多条第二电极线,多条第一电极线和多条第二电极线相互交错分布且不连通,其例如可以形成插指状结构。在第一电极线和第二电极线上施加电压时,相邻的第一电极线和第二电极线之间产生电场,此电场可以用来产生用于吸附基板的库仑力。本实用新型实施例提供的静电卡盘还包括至少一个保护元件,保护元件可以在电流或电压超出阈值时断开第一电极线和/或第二电极线,保护元件可以设置于一条或多条第一电极线中,也可以设置于一条或多条第二电极线中,可以在静电卡盘中设置一个保护元件,也可以在静电卡盘中设置多个保护元件。由于保护元件在电路发生短路时及时断开短路电路,降低短路发生时对静电卡盘造成的损害,且静电卡盘还可以继续正常使用,因此增强了静电卡盘的可靠性,延长了静电卡盘的使用寿命。

实施例二

图3为本实用新型实施例二提供的一种电路层的电路结构示意图,参考图1和图3所示,静电卡盘包括多个保护元件50,多个保护元件50设置于电路层30的多条第一电极线31中,每一条第一电极线31中串接一个保护元件50。由于任意一条第一电极线31中均设置有保护元件50,因此无论杂质位于静电卡盘的任何位置,无论杂质将任意相邻的第一电极线31和第二电极线32电连接,也能够及时断开短路电路。

在其他实施方式中,可以在每一条第二电极线32中串接一个保护元件50,无论杂质位于静电卡盘的任何位置,无论杂质将任意相邻的第一电极线31和第二电极线32电连接,也能够及时断开短路电路。

需要说明的是,以上均以杂质电连接相邻的第一电极线31和第二电极线32为例进行解释说明,当杂质同时电连接多条电极线(包括第一电极线31和第二电极线32)时,静电卡盘中的多个保护元件50可以同时及时断开短路电路,进一步地可以设置每一条第一电极线31中串接一个保护元件50或每一条第二电极线32中串接一个保护元件50时,以便进一步增强静电卡盘的可靠性。

实施例三

图4为本实用新型实施例三提供的一种电路层的电路结构示意图,如图1和图4所示,静电卡盘包括多个保护元件50,多个保护元件50设置于电路层30的多条第一电极线31和多条第二电极线32中,每一条第一电极线31中串接一个保护元件50,以及,每一条第二电极线32中串接一个保护元件50。本实用新型例中,杂质存在的情况下,既可以通过断开第一电极线31来及时断开短路电路,也可以通过断开第二电极线32来及时断开短路电路,还可以通过同时断开第一电极线31以及第二电极线32来及时断开短路电路。在其他实施方式中,电路层30中第一电极线31和第二电极线32还可以具有其他的布置方式。

图5为本实用新型实施例三提供的另一种电路层的电路结构示意图,如图1和图5所示,多条第一电极线31和多条第二电极线32可以沿同一方向延伸并平行排列。第一电极焊盘33与多条第一电极线31电连接,第二电极焊盘34与多条第二电极线32电连接。第一电极焊盘33与第二电极焊盘34均位于电路层30的一个拐角处,第一电极焊盘33截断了多条电极线(包括第一电极线31和第二电极线32)中的部分,第二电极焊盘34也截断了多条电极线(包括第一电极线31和第二电极线32)中的部分,因此图5中所示的电路层30中包括长度不等的第一电极线31和长度不等的第二电极线32,即,至少包括两种长度的第一电极线31和至少两种长度的第二电极线32。

需要说明的是,本实用新型对于电路层30中第一电极线31和第二电极线32的布置方式不做限定,其可以根据产品的具体需要而定。图2-图5中所示为电路结构示意图,保护单元50并非要位于第一电极线31、第二电极线32的一侧端部,只要将保护单元50串接于第一电极线31和/或第二电极线32中即可。

实施例四

图6为本实用新型实施例四提供的背板中部分结构的俯视图,图7为沿图6中AA’的剖面结构示意图,结合图1、图2、图6和图7所示,静电卡盘包括至少一个保护元件50,背板10远离电路层30一侧设置有至少一个安装槽11。每一保护元件50位于一个安装槽11内。保护元件50的一端电连接于第一连接点301,保护元件50的另一端电连接于第二连接点302,第一连接点301和第二连接点302可以为第一电极线31的连接点,在其他实施方式中,第一连接点301和第二连接点302也可以为第二电极线32的连接点。

进一步地,静电卡盘还包括至少一个保护盖12,保护盖12与安装槽11一一对应设置,用于保护安装槽11中的保护元件50。一个保护盖12覆盖住一个安装槽11,使安装槽11中的保护元件50不与外界直接机械接触,从而避免了保护元件50受到外界机械损伤。

进一步地,保护盖12的材质为透明材质。这样设置的优点在于,工作人员可以透过透明的保护盖12看到位于安装槽11中保护元件50的工作情况,便于实施监控和管理。

在上述各实施例的基础上,可选地,保护元件为漏电保护开关。漏电保护开关在未达到设定电压或电流阈值时闭合,从而使其所串接的第一电极线和第二电极线导通;漏电保护开关在达到设定电压或电流阈值时打开,从而使其所串接的第一电极线和第二电极线断开,从而及时断开短路电路,增强了静电卡盘的可靠性。

在上述各实施例的基础上,可选地,保护元件为保险丝。保险丝在未达到设定电压或电流阈值时正常工作,从而与使其所串接的第一电极线和第二电极线导通;漏电保护开关在达到设定电压或电流阈值时熔断,从而与使其所串接的第一电极线和第二电极线断开,从而及时断开短路电路,增强了静电卡盘的可靠性。相比于漏电保护开关而言,保险丝不需要复杂的电路,且由于静电卡盘中预留给保护单元的空间有限,因此保险丝是保护单元的一种优选的可实现方式,但本实用新型对于保护单元不做限定,在其他实施方式中,保护单元还可以为漏电保护开关和保险丝之外的其他部件。

实施例五

本实用新型实施例还提供一种基板夹持装置,包括上述各实施例中的静电卡盘。

示例性地,基板夹持装置可以包括第一静电卡盘和第二静电卡盘,基板夹持装置还可以包括与地接触的机台脚架,第二静电卡盘位于第一静电卡盘和机台脚架之间,因此也可以将第一静电卡盘称之为上卡盘,将第二静电卡盘称之为下卡盘,上卡盘和下卡盘上均开设有贯通的抽气孔和安装孔。

为了便于理解基板夹持装置,现在以液晶显示面板的形成过程为例进行解释说明。在液晶显示面板的制作过程中,需要将上基板和下基板通过封框胶粘结到一起,可以在下基板的外围边缘涂覆封框胶,并在封框胶围成的腔体内注入液晶材料。将上基板夹持到上卡盘,将下基板夹持到下卡盘,然后将上卡盘下降,从而使得上基板接近下基板,并逐渐地将上基板和下基板对接压合,形成液晶显示面板。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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