CN104576443B - 用于从衬底去除静电的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了用于从衬底去除静电的设备和方法。该设备包括:真空室;安装在真空室之内的衬底台;以及安装在真空室之内并与衬底台物理分离的第一电极和第二电极,其中,通过施加至第一电极和第二电极不同的电压在第一电极和第二电极之间形成电场,衬底台的至少一部分放置在电场之内。
Description
本申请要求于2013年10月10日向韩国知识产权局提交的第10-2013-0120653号韩国专利申请的优先权,其全部公开通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于从衬底去除静电的设备和方法。
背景技术
用于显示器(例如有机发光显示器、液晶显示器和等离子体显示器)的衬底在成为成品之前需要经过多个制造处理。例如,用于显示器的衬底经过处于大气状态的处理室、处于真空状态的处理室和处于真空状态的负载锁止室。在处于大气状态的处理室中存在许多气体分子,这些气体分子受外力作用而流动。另一方面,在处于真空状态的处理室和处于真空状态的负载锁止室中存在很少量的气体分子。由于这些室中的极小量的气体分子(如果存在的话),所以实际上没有气体分子流动。
当经过处于大气状态的处理室、处于真空状态的处理室和处于真空状态的负载锁止室时,用于显示器的衬底会受到由周围使用在处理中的元件产生的静电的影响。
因为气体分子在处于大气状态的处理室中流动,所以可通过使用离子发生器向流动的气体分子提供离子而从供给至处于大气状态的处理室中的衬底去除静电。也就是说,由离子发生器提供的离子可使流动的气体分子离子化,当离子化的气体分子到达衬底的带有静电的一部分时可中和衬底的该部分。
然而,用于从供给至处于大气状态的处理室中的衬底去除静电的离子发生器仅在存在气体分子流动时才能去除衬底的静电。因此,很难使用离子发生器从处于真空状态的处理室和处于真空状态的负载锁止室中的衬底去除静电,其中该处理室和该负载锁止室中没有气体分子流动。除非静电被有效地去除,否则衬底的质量会受静电影响而下降。
发明内容
本发明的方面提供了用于从衬底去除静电的设备,该设备能够通过中和及因此去除衬底的静电来防止真空中的衬底被静电损坏。
本发明的方面还提供了用于从衬底去除静电的方法,该方法能够通过中和及因此去除衬底的静电来防止真空中的衬底被静电损坏。
然而,本发明的方面并不限制于本文所阐述的方面。通过参考下面给出的本发明的详细描述,本发明的上述及其他方面对于本发明所属领域的技术人员而言将变得显而易见。
根据本发明的一方面,提供了用于从衬底去除静电的设备。该设备包括:真空室,衬底台,以及第一电极和第二电极,其中衬底台安装在真空室之内,第一电极和第二电极安装在真空室之内并与衬底台物理地分离,其中通过施加至第一电极和第二电极的不同的电压而在第一电极和第二电极之间形成电场,并且衬底台的至少一部分放置在电场之内。
正电压可施加至第一电极,负电压可施加至第二电极,其中,正电压的绝对值可等于负电压的绝对值。
多个第一电极和多个第二电极可沿衬底台的第一方向交替布置,以形成包括两个或更多电极的一列。
衬底台可被配置为沿与第一方向垂直的第二方向移动。
在第一方向上,最靠外的第一电极与最靠外的第二电极之间的距离可小于或大于放置在衬底台上的衬底的宽度。
在与第一方向垂直的第二方向上,第一电极和第二电极中每个的宽度可小于放置在衬底台上的衬底的宽度的一半。
该设备还可包括杆形固定单元,多个联接器,供能单元,以及控制单元,其中杆形固定单元安装在真空室之内并且上述一列固定至杆形固定单元;多个联接器安装在真空室之内并分别联接至第一电极和第二电极,且通过螺栓联接至固定单元,以使得其能够沿固定单元移动;供能单元安装在真空室之外,并电连接至第一电极和第二电极中每个,以将不同的电压施加至第一电极和第二电极;以及控制单元控制供能单元的电压施加。
可在与第一方向垂直的第二方向上设置多个上述一列。
在第二方向上,最靠外的第一电极与最靠外的第二电极之间的距离可等于或大于放置在衬底台上的衬底的宽度。
多个第一电极和多个第二电极可沿衬底台的第一方向交替布置,以形成包括两个或更多电极的一列,并沿与第一方向垂直的第二方向延伸。
在第二方向上,第一电极和第二电极中每个的长度可等于或大于放置在衬底台上的衬底的宽度。
该设备还包括板形固定单元,供能单元,以及控制单元,其中板形固定单元安装在真空室之内且第一电极和第二电极固定在其上;供能单元安装在真空室之外,并电连接至第一电极和第二电极中的每一个,以及将不同的电压施加至第一电极和第二电极;以及控制单元控制供能单元的电压施加。
真空室可为处理室,在处理室中进行制造放置在衬底台上的衬底的处理,其中衬底台可为静电夹具。
真空室可为负载锁止室,其提供在进行制造放置在衬底台上的衬底的处理之前或之后衬底处于其中待用的空间,其中衬底台可为辊。
根据本发明的另一方面,提供了用于从衬底去除静电的方法。该方法可包括:在第一电极和第二电极下放置安装在衬底台上的衬底的至少一部分,衬底台安装在真空室之内,第一电极和第二电极安装在真空室之内并与衬底台物理地分离;以及通过向第一电极和第二电极施加不同的电压在第一电极和第二电极之间形成电场。
形成电场可包括通过沿第二方向水平移动衬底台来水平移动衬底,第二方向垂直于第一电极并且第一电极和第二电极布置在第一方向上。
形成电场可在衬底离开真空室之前进行。
在衬底离开真空室之前可以是立即在衬底与衬底台分离之前。
附图说明
通过参照附图对示例性实施方式进行详细描述,本发明的上述及其他方面和特征将变得显而易见,在附图中:
图1为根据本发明实施方式的用于从衬底去除静电的设备的剖视图;
图2为示出了一些元件以解释使用图1所示的第一电极与第二电极之间的电场从衬底去除静电的原理的剖视图;
图3为图1所示的第一电极、第二电极和衬底的立体图;
图4为图3所示的第一电极、第二电极和固定单元的仰视图;
图5为示出第一电极、第二电极和衬底之间的位置关系的剖视图;
图6为示出图3所示的第一电极、第二电极和衬底之间的另一位置关系的剖视图;
图7为示出第一电极和第二电极的与图4的布置不同的另一布置的仰视图;
图8为图3所示的第一电极、第二电极和衬底的另一示例的立体图;
图9为图8所示的第一电极、第二电极和固定单元的仰视图;
图10为图3所示的第一电极、第二电极和衬底的另一示例的立体图;
图11为图10所示的第一电极、第二电极和固定单元的仰视图;以及
图12为根据本发明另一实施方式的用于从衬底去除静电的设备的剖视图。
具体实施方式
通过参照附图以及下文中示例性实施方式的详细描述,可以更容易地理解本发明的优点和特征以及实现这些的方法。然而,本发明能够以多种不同形式实现并且不应解释为限于本文中公开的实施方式。提供这些实施方式旨在使本公开透彻且完整并能够向本领域技术人员全面表达本发明的构思,本发明将仅由所附的权利要求限定。
应理解,当元件或层被称为位于另一元件或层“上”时,元件或层可直接位于另一元件或层上或存在插入的元件或层之间。在全文中相同的参考标记指示相同的元件。
应理解,虽然本文可使用用语第一、第二、第三等以描述各个元件,但这些元件不应由这些用语限制。这些用语仅用于将一个元件与另一元件区分开。因此,下面讨论的第一元件也可被称为第二元件而不背离本发明的教导。
在下文中,将参照附图对本发明的实施方式进行描述。
图1为根据本发明实施方式的用于从衬底去除静电的设备100的剖视图。图2为示出了一些元件以解释使用图1所示的第一电极116与第二电极117之间的电场从衬底S去除静电的原理的剖视图。
参照图1,根据本实施方式的静电去除设备100包括真空室111、衬底台114、第一电极116、第二电极117、固定单元118、联接器119、供能单元123和控制单元124。
真空室111形成内部空间,在该内部空间中可产生恒定真空。真空室111可以是处理室,该处理室提供了在其中进行具体处理以制造显示装置的空间。取决于在其中进行的处理,真空室111维持真空状态。当真空室111处于真空状态时,真空室111中仅存在极少量的气体分子。因此,实际上没有气体分子的流动。
真空室111包括入口112和出口113。进行处理所需的衬底S通过入口112供给至真空室111中并通过出口113从真空室111排出。衬底S的供给和排出可通过传送装置例如机器人(未示出)来进行。虽然在附图中未示出,但可在真空室111的一侧安装供气管,而在真空室111的另一侧安装排气管。惰性气体(例如氩气)可通过供气管供给至真空室111,在处理之后剩余在真空室111中的处理气体可通过排气管排出。
衬底台114安装在真空室111之内并提供放置供给至真空室111中的衬底S的空间。衬底台114不仅提供放置衬底S的空间而且执行进行处理必需的功能。例如,衬底台114可作为通过真空吸附附接衬底S的静电夹具,并可通过驱动装置水平移动以水平移动衬底S。在衬底台114下方还可形成支承部件115来支承衬底台114。虽然在附图中未示出,但在支承部件115中可安装有提升销。提升销可使放置在衬底台114上的衬底S竖直移动。
第一电极116和第二电极117安装在真空室111之内并与衬底台114物理地分离。不同的电压被施加至第一电极116和第二电极117以在两者之间形成电场,如图2所示。
电场可对存在于真空室111内的极少量的气体分子进行充电或可使被充电的气体分子在电场的方向上移动。例如,正电压可施加至第一电极116,负电压可施加至第二电极117。在这种情况下,气体分子的一部分可通过第一电极116充电成正极性,气体分子的另一部分可通过第二电极117充电成负极性。这里,施加至第一电极116的正电压的绝对值可与施加至第二电极117的负电压的绝对值相等。如果等同大小的电压施加至第一电极116和第二电极117,则可以容易地在第一电极116与第二电极117之间形成电压平衡。
具有正极性的气体分子可由于电场朝向第二电极117流动。如果衬底S放置在具有正极性的气体分子的路径中,并且如果衬底S中存在具有负极性的静电,则具有正极性的流动的气体分子当其与衬底S的负极性结合时可中和衬底S中具有负极性的静电。类似地,具有负极性的气体分子可由于电场朝向第一电极116流动。当流动时,具有负极性的气体分子可中和放置在具有负极性的气体分子的路径中的衬底S中具有正极性的静电。
衬底S的静电可在制造显示装置的处理中生成。例如,如果衬底台114作为静电夹具,则可生成更多的静电。因此,衬底台114的一部分放置在电场内以通过使用电场去除衬底S的静电。
固定单元118安装在真空室111之内并固定第一电极116和第二电极117。固定单元118可呈杆状。
联接器119安装在真空室111之内并分别连接至第一电极116和第二电极117。联接器119通过螺栓联接至固定单元118并能够沿固定单元118移动。因此,第一电极116与第二电极117之间的距离可通过联接器119的移动来调整。第一电极116与第二电极117之间的距离可根据衬底S的大小和制造处理条件来调整。线缆120可连接至联接器119并分别电连接至第一电极116和第二电极117。安装在真空室111的壁上的馈通部件(feedthrough)121可分别电连接至线缆120。布线122分别电连接至馈通部件121。因此,可通过布线122从供能单元123接收电压。
供能单元123通过布线122将不同的电压施加至第一电极116和第二电极117。施加不同的电压以在第一电极116与第二电极117之间形成电场。不同的电压可例如为+9kV和-9kV的高压。
控制单元124控制供能单元123的电压施加。例如,在衬底S离开真空室111之前,控制单元124控制将施加至第一电极116和第二电极117的不同电压。在示例性实施方式中,在衬底S与衬底台114分离之前,不同的电压可立即施加至第一电极116和第二电极117。当衬底S与衬底台114分离时,由于静电的原因很有可能损坏衬底S。然而,如果在衬底S与衬底台114分离之前生成电场,则静电被迅速中和,因此防止损坏装置。此外,控制单元124控制将施加至第一电极116和第二电极117的适当的电压,以使得可根据第一电极116与第二电极117之间的距离在第一电极116与第二电极117之间形成适当强度的电场。
下文中将对应用至上述静电去除设备100的第一电极116和第二电极117的各种布置进行更详细的描述。
图3为图1所示的第一电极116、第二电极117和衬底S的立体图。图4为图3所示的第一电极116、第二电极117和固定单元118的仰视图。图5为示出第一电极116、第二电极117和衬底S之间的位置关系的剖视图。
在图3至图5中,第一电极116和第二电极117沿衬底台114的第一方向X交替布置,以形成包括两个或更多电极(例如两个电极)的列。
如果第一电极116和第二电极117形成一列,则衬底台114可在与第一方向X垂直的第二方向Y上移动。因此,如果第一电极116和第二电极117中每个在第二方向Y上的宽度EW小于放置在衬底台114上的衬底S的(在第二方向Y上的)宽度SW2的约一半,则衬底S可在第二方向Y上移动,以使得衬底S的整个区域可容易地暴露于第一电极116与第二电极117之间的电场。因此,这可提高中和衬底S的静电的效果。
此外,在第一方向X上第一电极116与第二电极117之间的距离d1可小于衬底S在第一方向X上的宽度SW1。当第一电极116和第二电极117之间的距离d1减小时,第一电极116和第二电极117之间的电场的强度增加。因此,当衬底S的静电强度较高时,减小第一电极116和第二电极117之间的距离d1是有利的。
图6为示出图3所示的第一电极116、第二电极117和衬底S之间的另一位置关系的剖视图。
在图6中,与图3至图5所示的实施方式相比,在第一方向X上第一电极116和第二电极117之间的距离d11大于衬底S在X方向上的宽度SW1。在这种情况下,衬底S的整个区域在第一方向X上暴露于第一电极116与第二电极117之间的电场。因此,在第一方向X上可从衬底S的整个区域一致地去除静电。
图7为示出第一电极116和第二电极117的与图4的布置不同的另一布置的仰视图。
在图7中,第一电极116和第二电极117沿衬底台114(参见图3)的第一方向X(参见图3)交替布置,以形成包括两个或更多电极(例如四个电极)的列。在这种情况下,电场形成在列中第一电极116和第二电极117的每个邻近对之间。因此,电场的强度沿第一方向X可为一致的。如果在一列中仅形成一对第一电极116和第二电极117,则在第一电极116和第二电极117之间的中点处电场强度最低。因此,衬底S的与该中点相对应的部分(参见图3)处中和静电的效果最弱。然而,如果电场形成在列中第一电极116和第二电极117的每个邻近对之间,则中和静电的较弱效果可得到补偿。在第一方向X上最靠外的第一电极116与最靠外的第二电极117之间的距离d12可小于或大于衬底S在第一方向X上的宽度SW1(参见图3)。
图8为图3所示的第一电极116、第二电极117和衬底S的另一示例的立体图。图9为图8所示的第一电极116、第二电极117和固定单元118的仰视图。
在图8和图9中,第一电极116和第二电极117沿衬底台114的第一方向X交替布置,以形成包括两个或更多电极的列,该列在与第一方向X垂直的第二方向Y上重复以形成多个列。
如果形成第一电极116和第二电极117的多个列,则衬底S的整个区域可在第二方向Y上暴露于第一电极116与第二电极117之间的电场。因此,可无需沿第二方向Y移动衬底台114。在第二方向Y上,最靠外的第一电极116与最靠外的第二电极117之间的距离d2可等于或大于放置在衬底台114上的衬底S的宽度SW2。在第一方向X上,靠外的第一电极116与最靠外的第二电极117之间的距离d13可小于或大于衬底S的宽度SW1。
图10为图3所示的第一电极116、第二电极117和衬底S的另一示例的立体图。图11为图10所示的第一电极116、第二电极117和固定单元118的仰视图。
在图10和图11中,第一电极116和第二电极117沿衬底台114的第一方向X交替布置,以形成包括两个或更多电极的列。此外,第一电极116和第二电极117沿与第一方向X垂直的第二方向Y延伸。
如果第一电极116和第二电极117沿第二方向Y延伸,则衬底S的整个区域可在第二方向Y上暴露于第一电极116与第二电极117之间的电场。因此,可无需沿第二方向Y移动衬底台114。在第二方向Y上,第一电极116和第二电极117中每个的长度L可等于或大于放置在衬底台114上的衬底S的宽度SW2。在第一方向X上,最靠外的第一电极116与最靠外的第二电极117之间的距离d14可小于或大于衬底S的宽度SW1。
沿第二方向Y延伸的第一电极116和第二电极117可固定至板形固定单元118。在这种情况下,可省略图3的联接器119。
如上所述,根据本发明当前实施方式的静电去除设备100可通过使用安装在真空室111内的第一电极116和第二电极117之间的电场对衬底S的静电进行中和来从衬底S去除静电。
如上所述,根据本发明当前实施方式的静电去除设备100可通过使用安装在真空室111之内的第一电极116和第二电极117之间的电场来中和衬底S的静电而从衬底S去除静电。
因此,根据本发明当前实施方式的静电去除设备100可防止在制造显示装置的处理中在处理室中衬底S被静电损坏以及由此导致的成品操作的问题。
在下文中将对根据本发明的另一实施方式的用于从衬底去除静电的设备进行描述。
图12为根据本发明另一实施方式的用于从衬底去除静电的设备200的剖视图。
参照图12,根据本实施方式的静电去除设备200包括真空室211、衬底台214、第一电极216、第二电极217、固定单元218、联接器219、供能单元223和控制单元224。
真空室211包括入口212和出口213,衬底S通过入口212供给至真空室211中,并通过出口213从真空室211排出。真空室211与图1的真空室111类似。真空室211可为负载锁止室,负载锁止室提供在衬底S上进行具体处理以制造显示装置之前或之后衬底S处于其中待用的空间。
衬底台214安装在真空室211之内。衬底台214可为辊,其传送供给至真空室211的衬底S,以使得衬底S可在待用之后离开真空室211。在传送衬底S的处理中,辊可在衬底S中生成静电。
第一电极216和第二电极217与图1中的第一电极116和第二电极117类似。然而,在衬底S离开真空室211之前,第一电极216和第二电极217立即在一位置处与衬底台214物理地分离。第一电极216和第二电极217与图1的第一电极116和第二电极117具有相同的作用,因此将不再赘述。此外,第一电极216和第二电极217可被配置为图3至图11示出的第一电极116和第二电极117。
固定单元218、联接器219、供能单元223和控制单元224与图1所示的固定单元118、联接器119、供能单元123和控制单元124类似,因此不再赘述。此外,线缆220、馈通部件221和布线222与图1所示的线缆120、馈通部件121和布线122类似,因此也不再赘述。
如上所述,根据本发明的当前实施方式的静电去除设备200可通过使用安装在真空室211内的第一电极216和第二电极217之间的电场来中和衬底S的静电而从衬底S去除静电。
因此,根据本发明当前实施方式的静电去除设备200可防止在制造显示装置的处理中在负载锁止室中衬底S被静电损坏以及由此导致的成品操作的问题。
使用图1所示的静电去除设备100为例,下文将对根据本发明另一实施方式的从衬底去除静电的方法进行描述。
根据本实施方式的静电去除方法可包括放置衬底和形成电场。
在放置衬底的过程中,安装在衬底台114上的衬底S的至少一部分被放置在第一电极116和第二电极117下,其中,衬底台114安装在真空室111之内,第一电极116和第二电极117安装在真空室115之内并与衬底台114物理地分离。为了这个目的,衬底台114可预先放置在第一电极116和第二电极117下或可移动,以使得在于衬底S上进行具体处理之后衬底S的一部分放置在第一电极116和第二电极117下。
在形成电场的过程中,通过将不同的电压施加至第一电极116和第二电极117,在第一电极116与第二电极117之间形成电场。
如果第一电极116和第二电极117沿衬底台114的第一方向X(参见图3)布置成一列,则衬底台114可沿第二方向Y(参见图3)水平移动,从而在形成电场的过程中水平移动衬底S。因此,衬底S的整个区域可一致地暴露于电场。
此外,如果该一列沿衬底台114的第二方向Y(参见图8)重复以形成多列,或如果第一电极116和第二电极117沿衬底台的第二方向Y延伸(参见图10),则衬底台114沿第二方向Y的水平移动(参见图8和图10)可从形成电场的过程中省略。
电场的形成可在衬底S离开真空室110之前进行,具体地,在衬底S与衬底台114分离之前立即进行。
本发明的实施方式提供以下优点中至少之一。
根据本发明的实施方式的用于从衬底去除静电的设备可通过使用安装在真空室之内的第一电极和第二电极之间的电场来中和静电而从衬底去除静电。
因此,根据本发明的实施方式的用于从衬底去除静电的设备可防止在制造显示装置的处理中在处理室或负载锁止室中衬底被静电损坏以及由此导致的成品操作的问题。
然而,本发明的效果并不限于本文所阐述的效果。通过参考权利要求,本发明的上述及其他效果对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
虽然已参照示例性实施方式具体示出并描述了本发明,但本领域技术人员应理解,可对本发明进行形式和内容上的多种改变而不背离由随后的权利要求限定的本发明的精神和范围。示例性实施方式应被认为是说明性的而不是限制性的。
Claims (10)
1.一种用于从衬底去除静电的设备,包括:
真空室;
衬底台,安装在所述真空室之内;以及
第一电极和第二电极,安装在所述真空室之内并与所述衬底台物理地分离,
其中,通过施加至所述第一电极和所述第二电极的不同电压,在所述衬底与所述衬底台刚要分离之前的时刻,在所述第一电极和所述第二电极之间形成电场,以及所述衬底台的至少一部分放置在所述电场之内以通过所述电场从所述衬底去除静电。
2.如权利要求1所述的设备,其中,
多个所述第一电极和多个所述第二电极沿所述衬底台的第一方向交替布置,以形成包括两个或更多电极的一列,
所述衬底台配置为沿与所述第一方向垂直的第二方向移动。
3.如权利要求2所述的设备,其中,在所述第一方向上,最靠外的第一电极与最靠外的第二电极之间的距离小于或大于放置在所述衬底台上的衬底的宽度。
4.如权利要求2所述的设备,其中,在与所述第一方向垂直的所述第二方向上,所述第一电极和所述第二电极中每个的宽度小于放置在所述衬底台上的所述衬底的宽度的一半。
5.如权利要求2所述的设备,还包括:
杆形固定单元,安装在所述真空室之内,并且所述一列固定在其上;
多个联接器,安装在所述真空室之内,并分别联接至所述第一电极和所述第二电极,且通过螺栓联接至所述杆形固定单元,以使得其能够沿所述杆形固定单元移动;
供能单元,安装在所述真空室之外,并电连接至所述第一电极和所述第二电极中的每个,以将不同的电压施加至所述第一电极和所述第二电极;以及
控制单元,控制所述供能单元的电压施加。
6.如权利要求2所述的设备,其中,
在与所述第一方向垂直的所述第二方向上设置有多个所述一列,
其中在所述第二方向上,最靠外的第一电极与最靠外的第二电极之间的距离等于或大于放置在所述衬底台上的所述衬底的宽度。
7.如权利要求1所述的设备,其中,
正电压施加至所述第一电极,负电压施加至所述第二电极,其中,所述正电压的绝对值等于所述负电压的绝对值,
多个所述第一电极和多个所述第二电极沿所述衬底台的第一方向交替布置,以形成包括两个或更多电极的一列,并沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸,
在所述第二方向上,所述第一电极和所述第二电极中每个的长度等于或大于放置在所述衬底台上的所述衬底的宽度。
8.如权利要求7所述的设备,还包括:
板形固定单元,安装在所述真空室之内,并且所述第一电极和所述第二电极固定在其上;
供能单元,安装在所述真空室之外,并电连接至所述第一电极和所述第二电极中的每个,以将不同的电压施加至所述第一电极和所述第二电极;以及
控制单元,控制所述供能单元的电压施加。
9.一种用于从衬底去除静电的方法,包括:
在第一电极和第二电极下放置安装在衬底台上的衬底的至少一部分,所述衬底台安装在真空室之内,所述第一电极和所述第二电极安装在所述真空室之内并与所述衬底台物理地分离;以及
通过将不同的电压施加至所述第一电极和所述第二电极,在所述衬底与所述衬底台刚要分离之前的时刻,在所述第一电极与所述第二电极之间形成电场以通过所述电场从所述衬底去除静电。
10.如权利要求9所述的方法,其中,
形成电场的步骤包括通过沿第二方向水平移动所述衬底台来水平移动所述衬底,其中所述第二方向与第一方向垂直,所述第一电极和所述第二电极布置在所述第一方向上。
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