接触力测量基板及接触力测量方法技术

本发明专利技术涉及一种接触力测量基板及接触力测量方法，包括：压电晶体和基板；所述压电晶体设置在基板的表面；所述压电晶体的一端为检测电压输入端，另一端为检测电压输出端。本发明专利技术提供的接触力测量基板及接触力测量方法可以用于测量与传送设备或清洗设备接触时的接触力，进而能准确控制传送设备或清洗设备对基板产生的接触力，减小或消除传送设备或清洗设备对基板的特性产生的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基板的传送或清洗技术，尤其涉及一种接触力测量基板及接触力测 量方法，属于液晶显示器制造领域。
技术介绍
在薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilm Transistor-Liquid Crystal Display,简称 TFT-LCD)或半导体器件的生产制造过程中，需要对设置有TFT-LCD或半导体器件相关 图案的基板进行传送或清洗，故生产线上有很多传送设备或清洗设备。这些设备会直接 接触TFT-LCD或半导体器件的相关图案，当接触力较大时，会对基板的特性产生影响。以在TFT-LCD生产工艺中，对阵列基板的毛刷清洗过程为例，清洗时在基板的 上下两侧均设置有毛刷，在毛刷清洗过程中，如果毛刷的压入量过多，毛刷会对阵列基 板产生较大的接触力，进而对阵列基板的特性产生显著的影响，致使更多的N+残留等 不良的发生，甚至压碎基板。但是，在实际生产过程中，毛刷压入量是通过手动来调节 的，所以现有技术不能准确控制毛刷的压入量而使得毛刷对阵列基板的特性产生影响。同理，现有技术不能准确控制传送设备或清洗设备对基板产生的接触力而使得 传送设备或清洗设备对图案的特性产生影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，利用该接触力 测量基板能够准确控制传送设备或清洗设备对基板产生的接触力。本专利技术提供了一种接触力测量基板，包括压电晶体和基板；所述压电晶体设 置在基板的表面；所述压电晶体的一端为检测电压输入端，另一端为检测电压输出端。本专利技术提供了一种接触力测量方法，包括通过检测电压输入端向压电晶体输入检测电压；当接触力测量基板受到接触力时，通过检测电压输出端输出检测电压；对输出的检测电压进行处理，得到所述接触力的大小。本专利技术提供的可以用于测量与传送设备或清 洗设备接触时的接触力，进而能准确控制传送设备或清洗设备对基板产生的接触力，减 小或消除传送设备或清洗设备对基板的特性产生的影响。附图说明图1为本专利技术接触力测量基板实施例一的结构示意图；图2为图1中A-A向的剖面示意图；图3为本专利技术接触力测量基板实施例二的结构示意图；图4为本专利技术接触力测量方法一实施例的流程图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术提供了一种接触力测量基板，该接触力测量基板包括压电晶体和基板。 其中，压电晶体设置在基板的表面。该压电晶体的一端为检测电压输入端，另一端为 检测电压输出端。该接触力测量基板可以用于测量与传送设备或清洗设备接触时的接 触力，以便生产人员进行调整，进而能准确控制传送设备或清洗设备对基板产生的接触 力，减小或消除传送设备或清洗设备对基板的特性产生的影响。图1为本专利技术接触力测量基板实施例一的结构示意图。如图1所示，本实施例 具体包括压电晶体11和基板12，压电晶体11设置在基板12的表面。压电晶体11的一 端为检测电压输入端13，压电晶体11的另一端为检测电压输出端14。本实施例中，压 电晶体11的形状为Z型(具体可以为ZigZiig型的任意形式)，该Z型的压电晶体11均勻 分布在基板12的表面，压电晶体11大部分平行于基板长边。实际生产中，也可以将压 电晶体11的大部分和基板短边平行或者随意设置，只要均勻分布在基板12上均可。当 然也可以有数个Z型压电晶体11，这样的话就具备多个检测电压输入端13和检测电压输 出端14。图2为图1中A-A向的剖面示意图。如图2所示，压电晶体11包括上层传力 元件15、下层传力元件16及位于上层传力元件15和下层传力元件16之间的两层压电材 料17，在两层压电材料17之间还设有电极18。压电材料17为压敏片材料，可以选用石 英，也可以选用由高分子材料构成、压电系数高和灵敏度高的有机压电材料，下面以石 英为例进行说明。上层传力元件15和下层传力元件16可以为耐磨耐腐蚀的金属材料， 如钢等金属材料。上层传力元件15和下层传力元件16的厚度范围可以为0.05至0.5mm。当有外 力作用时，上层传力元件15和下层传力元件16产生弹性变形，将外力传递到压电材料17 上。与压电材料17相比，上层传力元件15和下层传力元件16更易发生形变，所以本实 施例通过设置上层传力元件15和下层传力元件16可以放大接触力产生的形变，这样可以 提高测量的灵敏度。进一步的，上层传力元件15和下层传力元件16可以采用非常薄的 钢等金属材料，其形变效果良好；并且，采用耐腐蚀的金属材料，使得该接触力测量基 板能够应用于刻蚀仓等腐蚀环境，采用耐磨的金属材料，可以防止施压设备(即传送设 备或清洗设备)对该接触力测量基板产生磨损。当然，不考虑上述进一步的技术效果， 压电材料17也可直接设置在基板上，无需设置上层传力元件15和下层传力元件16。本实施例中，作为压电材料的石英采用xy切型，利用石英的纵向压电效应，通 过压电常数dn实现力电转换。以五代线常用的几种玻璃基板的尺寸计算，两层石英的长 度范围可以为1000至1050mm，两层石英的厚度范围可以为0.4至1mm。本实施例中石 英的测力范围可以为0.4至1700N，最小分辨率为0.01N。因为基板可以由很多材料制得，比如石英、树脂、玻璃，或者一些柔性材料； 各个产线基板的长度、宽度、厚度等尺寸不同；各个工序对接触力的要求也不同。所以 两层压电材料的长度和厚度需要根据实际的生产所需而设计。两层压电材料17之间的电极18可以传输载流子，当有外加检测电压时，通过设 置电极18可以加速电荷流动量，增大压电晶体的电流和电压，使压电材料17对电流更为敏感，提高灵敏度。当然也可以不设置电极18。本实施例中，检测电压的输入值范围为10至50V。进一步的，在上述接触力测量基板的基础上，压电晶体的检测电压输入端还可 以连接前置放大器，用以对输入的检测电压进行放大处理。该前置放大器可以为电荷放 大器或电压放大器。具体地说，当外加检测电压时，首先通过前置放大器对检测电压进行放大处 理，将检测电压通过检测电压输入端输入给压电晶体；通过检测电压输出端获得输出检 测电压，根据输出检测电压测量接触力。本实施例通过设置前置放大器，放大了输入检测电压，这样得到的输出检测电 压也放大，输出检测电压相对于输入检测电压的变化也被放大，这样，根据输出检测电 压测量的接触力更为精确。下面以将接触力测量基板应用于毛刷清洗过程为例，来进一步说明本实施例的 技术方案。在毛刷清洗过程之前，通过检测电压输入端13向压电晶体11输入检测电压，通 过检测电压输出端14输出检测电压；由于压电晶体11会损耗一部分电压，所以输出检测 电压会略小于输入检测电压。在毛刷清洗过程中，由于在基板的上下两侧均设置有毛刷，毛刷对接触力测量 基板产生接触力，上层传力元件15将该接触力传递给压电材料17，压电材料17会产生变 形，导致检测电压输入端13和检测电压输出端14之间的电阻发生变化；这样通过检测电 压输出端14输出的检测电压也会产生变化。后续通过数字电路和温度补偿电路的对输出检测电压进行优化处理，可以得到 毛刷对接触力测量基板产生的接触力的大小。由于毛刷的压入量与接触力的大小相关， 以普通毛刷为例，压入量的范围是0.2至0.7mm，其相应的压力大致为0.1_103Pa。根据 得到的接触力的大小，可以准确测量出毛刷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触力测量基板，其特征在于包括：压电晶体和基板；所述压电晶体设置在所述基板的表面；所述压电晶体的一端为检测电压输入端，另一端为检测电压输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，彭志龙，王威，
申请(专利权)人：北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]