CN105572925B - 一种基板承载装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液晶显示器设计制造技术领域，尤其涉及一种基板承载装置。本发明提供的基板承载装置，包括基台及设于基台上的压合吸附机构和粘性吸附机构，粘性吸附机构由粘性材料制成，压合吸附机构用于使基板压紧粘性吸附机构。在使用机械手将基板放置基台上时，通过压合吸附机构吸附基板，并将基板压紧在粘性吸附机构上，由粘性材料制成的粘性吸附机构通过分子间作用力对基板进行吸附，将基板固定在基台上，解决了使用夹持器进行固定带来的基板变形的、基板上镀膜的均匀性较差的问题；与传统的使用三角夹持器的固定方式相比，对于基板的固定更加稳定牢固，基板的形变量更低，镀膜的均一度得到很大的提高，同时也解决了基板变形脱落的缺陷。

Description

一种基板承载装置

技术领域

本发明涉及液晶显示器设计制造技术领域，尤其涉及一种基板承载装置。

背景技术

目前在液晶显示器领域，对于基板的溅射一般均采用竖式溅射法，其节省运转空间且溅射速度快。然而，目前的玻璃基板属于超薄基板，只有0.5mm甚至于0.4或0.3mm，由于玻璃基板很薄，并且溅射腔内在基板的溅射时是处于真空状态的，因此无法利用真空吸附；目前用于运输基板的承载装置主要利用夹具将玻璃基板夹在装置内，然而使用夹持器将基板固定在承载装置上容易出现基板变形的问题，使得基板上镀膜的均匀性较差，影响基板的质量；另外使用夹持器固定基板，基板在运输过程中容易晃动，存在脱落的风险，并且在基板厚度、变形有较大余量或间隙的情况下也很容易出现基板掉落的问题，若增大夹持器的加持能力，将很容易损坏基板，基板会出现碎片的可能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：传统采用夹持器固定基板的方式存在基板变形、脱落的风险，因此需要提供一种能够增加基板固定稳定性的基板承载装置。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基板承载装置，包括基台及设于基台上的压合吸附机构和粘性吸附机构，所述粘性吸附机构由粘性材料制成，所述压合吸附机构用于使基板压紧粘性吸附机构。

可选地，所述压合吸附机构为真空吸附组件。

可选地，所述基台上设有多个通孔，所述粘性吸附机构为多个能够穿过所述通孔的粘性吸头，所述粘性吸头的下端设有由粘性材料构成的吸盘。

可选地，所述吸盘的下表面上设有一圈凸起，所述凸起与吸盘的下表面之间构成吸附腔，所述真空吸附组件包括设于所述粘性吸头内并与所述吸附腔连通的真空管道。

可选地，所述基台上设有多个通孔，所述粘性吸附机构为设于基台表面的第一粘性吸附层，所述第一粘性吸附层上对应设有多个通孔，所述真空吸附组件包括支撑架和能够穿过所述通孔的真空管，所述真空管靠近第一粘性吸附层的一端设有真空吸头，另一端与支撑架相连。

可选地，还包括用于将基板从基台上剥离的剥离顶针，所述基台上设有供所述剥离顶针穿过的通孔。

可选地，还包括位于支撑架与基台之间的支撑座，所述剥离顶针固定在所述支撑座上，且所述支撑座上还设有供所述真空管道穿过的通孔。

可选地，所述第一粘性吸附层的表面设有多个第一吸附凸块。

可选地，所述粘性吸附机构为设于基台上的第二粘性吸附层，所述压合吸附机构为设于基台与第二粘性吸附层之间的静电吸附层。

可选地，所述静电吸附层由金属电极材料制成。

可选地，在所述静电吸附层和第二粘性吸附层之间还设有压力测量层，所述压力测量层用于测量静电吸附层对于基板的吸附力。

可选地，所述第二粘性吸附层为设于基台表面的多个由粘性材料制成的第二吸附凸块，多个所述第二吸附凸块的上表面位于同一平面内。

可选地，所述粘性材料为丁腈橡胶。

可选地，所述基台上还设有用于控制基板温度的温度控制机构。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种基板承载装置，包括基台及设于基台上的压合吸附机构和粘性吸附机构，所述粘性吸附机构由粘性材料制成，所述压合吸附机构用于使基板压紧粘性吸附机构。在使用机械手将基板放置基台上时，通过压合吸附机构吸附基板，并将基板压紧在粘性吸附机构上，由粘性材料制成的粘性吸附机构通过分子间作用力对基板进行吸附，将基板固定在基台上，解决了在溅射过程中无法进行真空吸附，而使用夹持器进行固定带来的基板变形的、基板上镀膜的均匀性较差的问题；与传统的使用三角夹持器的固定方式相比，对于基板的固定更加稳定牢固，基板的形变量更低，镀膜的均一度得到很大的提高，同时也解决了基板因变形而脱落的缺陷。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是采用本发明提供的基板承载装置进行基板镀膜的示意图；

图2是本发明实施例一种基台的结构示意图；

图3是本发明实施例一种吸头吸附基板的结构示意图；

图4是本发明实施例二所述基板承载装置的结构示意图；

图5是本发明实施例三所述基板承载装置的结构示意图；

图6是本发明实施例三中第二粘性吸附层的结构示意图。

其中图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、基台，11、粘性吸头，111、吸盘，112、凸起，113、吸附腔，114、真空管道，12、通孔，13、第一粘性吸附层，131、支撑架，132、真空管，133、真空吸头，134、支撑座，135、剥离顶针，136、第一吸附凸块，14、第二粘性吸附层，141、静电吸附层，142、压力测量层，143、第二吸附凸块，2、基板。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种基板承载装置，包括基台1及设于基台1上的压合吸附机构和粘性吸附机构，所述粘性吸附机构由粘性材料制成，所述压合吸附机构用于使基板压紧粘性吸附机构。

本发明提供的基板承载装置，在进行基板溅射工艺时，先使用机械手将基板放置基台1上，通过压合吸附机构吸附基板，并将基板压紧在粘性吸附机构上，由粘性材料制成的粘性吸附机构通过分子间作用力对基板进行吸附，将基板固定在基台1上，解决了在溅射过程中无法进行真空吸附，而使用夹持器进行固定带来的基板变形的、基板上镀膜的均匀性较差的问题；与传统的使用三角夹持器的固定方式相比，对于基板的固定更加稳定牢固，基板的形变量更低，镀膜的均一度得到很大的提高，同时也解决了基板因变形而脱落的缺陷。

实施例一

如图1所示，本实施例提供基板承载装置，包括基台1及设于基台1上的压合吸附机构和粘性吸附机构，所述压合吸附机构为真空吸附组件，由于在基板溅射工艺中，只有溅射的过程是在真空状态下进行的；如在运输等过程仍然能够利用真空吸附来固定基板，因此本实施例中使用真空吸附组件作为压合机构，在开始时通过机械手臂将所述基板放置在基台1上，此时真空吸附组件将所述基板吸附固定在基台1上，同时使所述基板压紧粘性吸附机构，此时真空吸附机构与粘性吸附同时工作，共同对基板进行吸附；当然，也可以是真空吸附机构在提供一个将基板压合在粘性吸附机构的压合力后就停止工作，而此时粘性吸附机构单独对基板进行吸附固定；在进入溅射腔室内进行溅射的过程中，只有粘性吸附机构对基板进行吸附固定，由于采用分子间作用力对基板进行固定，因此固定的更加牢靠，避免了基板脱落、损坏、变形的风险。

可选地，如图2所示，所述基台1上设有多个通孔，所述粘性吸附机构为多个能够穿过所述通孔的粘性吸头11，如图3所示，所述粘性吸头11的下端设有由粘性材料构成的吸盘111，所述吸盘111的下表面上设有一圈凸起112，所述凸起112与吸盘111的下表面之间构成吸附腔113，所述真空吸附组件包括设于所述吸头内并与所述吸附腔113连通的真空管道114真空管道114；在使用过程中先通过机械手臂将基板放置在基台1上，然后控制设于基台1下侧的多个粘性吸头11向上运动直至由粘性材料制成的环形的凸起112与基板贴合在一起，然后启动与真空管道114真空管道114连通的真空发生装置如真空泵、动力厂房管道等，将所述吸附腔113内吸附成真空，使基板压紧所述环形的凸起112，通过分子间作用力吸附基板，将基板与粘性吸头11紧紧吸合在一起，粘性吸头11的吸附力强最大可达到0.25kgf/cm²，其利用的是分子间作用力因此可以不受真空环境的影响，能够很好地粘附基板，可以保证基板的平稳运输，可提高基板镀膜的均一度；同时在基板镀膜完成后，可以关闭真空泵，破坏吸附腔113内的真空环境，消除对于基板的真空吸附力，同时向真空管132真空管道114内通入CDA气体或者氮气进行吹气剥离，可以保证基板进行软剥离，对于柔性基板的适用度更高，对于基板的剥离比较容易；当然，在向真空管道114内吹入CDA气体或者氮气的同时，还可以控制粘性吸头11向下移动，此时基板卡在基台1的表面上，通过基台1给基板的作用力，使基板与粘性吸头11分开，通过上述两种方式共同作用进行基板剥离，对于基板的玻璃跟假的容易，同时对基板的保护更好。

需要说明的是，在本实施例上述进行吸附、固定玻璃基板的过程中，也可以是先将设于基台1下侧的多个粘性吸头11向上运动直至伸出基板上表面一定的高度，此时在通过机械手臂将玻璃基板放置在粘性吸头11上，可选地，多个所述粘性吸头11上的环形凸起112位于同一平面内，这样能够保证吸附基板的平整度，由粘性材料制成的环形的凸起112与基板贴合在一起，然后启动与真空管道114真空管道114连通的真空发生装置如真空泵、动力厂房管道等，将所述吸附腔113内吸附成真空，使基板压紧所述环形的凸起112，通过分子间作用力吸附基板，将基板与粘性吸头11紧紧吸合在一起，粘性吸头11的吸附力强最大可达到0.25kgf/cm²，其利用的是分子间作用力因此可以不受真空环境的影响，能够很好地粘附基板，可以保证基板的平稳运输，可提高基板镀膜的均一度。

实施例二

如图4所示，本实施例提供了一种基板承载装置，包括基台1及设于基台1上的压合吸附机构和粘性吸附机构，所述压合吸附机构为真空吸附组件，由于在基板溅射工艺中，只有溅射的过程是在真空状态下进行的；如在运输等过程仍然能够利用真空吸附来固定基板，因此本实施例中同样使用真空吸附组件作为压合机构，在开始时通过机械手臂将所述基板放置在基台1上，此时真空吸附组件将所述基板吸附固定在基台1上，同时使所述基板压紧粘性吸附机构，此时真空吸附机构与粘性吸附同时工作，共同对基板进行吸附；当然，也可以是真空吸附机构在提供一个将基板压合在粘性吸附机构上的压合力后就停止工作，而此时粘性吸附机构单独对基板进行吸附固定；在进入溅射腔室内进行溅射的过程中，只有粘性吸附机构对基板进行吸附固定，由于采用分子间作用力对基板进行固定，因此固定的更加牢靠，避免了基板脱落、损坏、变形的风险。

可选地，所述基台1上设有多个通孔，所述粘性吸附机构为设于基台1表面的第一粘性吸附层13，所述第一粘性吸附层13上对应设有多个通孔，所述真空吸附组件为能够穿过所述通孔的真空管132，所述真空管132靠近第一粘性吸附层13的一端设有真空吸头133，另一端与支撑架131相连，同时在基板的下侧还设有用于将基板从基台1上剥离的剥离顶针135，所述基台1上设有供所述剥离顶针135穿过的通孔，支撑架131与基台1之间还设有支撑座134，所述支撑座134上设有供所述真空管132穿过的通孔，所述剥离顶针135的一端与支撑座134相连；使用启动真空泵等真空发生装置，并通过真空管132和真空吸头133将基板吸附固定在所述基台1上，并使基板压紧基台1上设置的有粘性材料制成的第一粘性吸附层13，第一粘性吸附层13通过分子间作用力吸附基板，此时可以停止真空吸附也可以一直维持真空泵的工作，当在溅射腔内对基板溅射过程中无论真空泵是否工作，都只有第一粘性吸附层13起到对于基板吸附固定的作用(由于溅射过程中溅射腔内为真空状态)。

在溅射完成后可以关闭真空泵，破坏吸附腔113内的真空环境，消除对于基板的真空吸附力，由于采用设与基台1上表面的第一粘性吸附层13来吸附基板，因此对于基板的粘性吸附里较大，不容易分离，强硬的分离容易造成基板的损坏；因此本实施例中还设置了用于分离基板的剥离顶针135，所述剥离顶针135的一端与支承座垂直连接，另一端能够穿过基台1上开设的通孔来顶推基板，同时用于固定剥离顶针135的支撑座134位于支撑架131与基台1之间，因此需要在所述支撑座134设置用于真空管132穿过的通孔，以保证真空吸附结构的能够顺利的吸附基板。可选地，所述第一粘性吸附层13的表面设有多个第一吸附凸块136，且多个所述第一吸附凸块136均由粘性材料制成，且多个所述第一吸附凸块136位于同一平面内，这样能够保证基板的平整度，提高基板的质量。

实施例三

如图5所示，本实施例提供的基板承载装置，包括基台1及设于基台1上的压合吸附机构和粘性吸附机构，其中所述粘性吸附机构为设于基台1上的第二粘性吸附层14，所述压合吸附机构为设于基台1与第二粘性吸附层14之间的静电吸附层141；通过设置静电吸附层141来取代原有的真空吸附机构，可选地，所述静电吸附层141由金属电极材料制成；其原理为金属电极通电，由于静电感应现象，靠近带金属电极的一端感应出与带金属电极相反的电荷，而被吸引贴附于带金属电极上；使用时静电吸附层141向基板施加压合力，将基板紧紧的压合在第二粘性吸附层14上，即：通过金属电极的交叉设置产生磁场，使基板上产生感应电荷，进而对基板进行吸附固定；静电吸附的结构简单且在镀膜完成拆除基板时更加方便；可选地，如图6所示，所述第二粘性吸附层14为设于基台1表面的多个由粘性材料制成的第二吸附凸块143，多个所述第二吸附凸块143的上表面位于同一平面内。

可选地，在所述静电吸附层141和第二粘性吸附层14之间还设有压力测量层142，所述压力测量层142用于测量静电吸附层141对于基板的吸附力；通过压力测量层142来测量第二粘性吸附层14和静电吸附层141对于基板的吸附力，能够直观的了解对于基板的吸附情况，保证基板能够被牢固地固定在基台1上。

本实施例提供的基板承载装置的工作过程如下，先通过机械手臂将基板放置在基台1上，然后向金属电极通电，使由金属电极构成的静电吸附层141带有电荷，基板由于静电感应现象带有与金属电极相反方向的电荷，此时基板被吸附并压合在第二粘性吸附层14上，由于上述静电吸附只适用于瞬间的一个过程，因此不能够持续吸附，只能够起到施加一个压合力的作用，在将基板压合到第二粘性吸附层14上时，第二粘性吸附层14通过分子间作用力被吸附固定在基台1上，在整个溅射工艺中均是通过粘性吸附力来固定所述基板；在基板镀膜完成后拆除基板的过程中，向金属电极通入反方向的电流，此时金属电极内产生相反的电荷(与基板上的电荷相同)，根据同种电荷相斥的原理，基板从第二粘性吸附层14上分开；本实施例中由于静电吸附层141的设置因此在拆分基板时更加容易、方便。

需要说明的是，本实施例中是通过设置静电吸附层141作为压合机构的，当然本实施例中也可以如实施例一所示的，将吸盘111的下端设置成静电吸盘111，然后静电吸盘111能够在驱动机构的带动下，通过基台1上的通孔对基板进行吸附作用，这样同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。

在上述实施例中所述粘性材料为丁腈橡胶，丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强，它可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。

优选地，所述丁腈橡胶为经过碳纳米改良的丁腈橡胶导电橡胶，具体的，在制造过程中将丁腈橡胶与炭黑混合，使其具有附加的效果是增加电极检测可以检测一定范围的吸附效果；炭黑的补强作用在于它的表面活性而能与橡胶相结合。橡胶能够很好地吸附在炭黑表面，润湿了炭黑，吸附是一种物理过程，即炭黑与橡胶分子之间的吸引力大于橡胶分子间的内聚力，即物理吸附。这种结合力比较弱，还不足以说明主要的补强作用。主要补强作用在于炭黑的不均匀性，有些活性很大的活化点，具有不配对的电子，能与橡胶起化学作用。橡胶吸附在炭黑的表面上而有若干个点与炭黑表面起化学的结合，这种作用称为化学吸附，化学吸附要比单纯的物理吸附大得多。这种化学吸附的特点是分子链比较容易在炭黑表面上移动，但不易和炭黑脱离。这样，橡胶与炭黑就构成了一种能够滑移的强固的键。这种键产生了第二个补强效应。第一个补强效应是当橡胶受到外力作用而变形时，分子链的滑移及大量的物理吸附作用能够吸收外力的冲击，对外力引起的摩擦或滞后形变起缓冲作用；第二个效应是使应力分布均匀。这两个效应的结果使橡胶强力增加。抵抗撕裂，同时又不会过于损坏橡胶的弹性(即分子链的运动)。这是炭黑补强作用的基本原理。

可选地，在上述实施例中所述基台1上还设有用于控制基板温度的温度控制机构，可通过温度控制装置控制基板的温度，可更好地保护基板。

本发明上述实施例公开的基板承载装置，通过设置粘性吸附装置来对基板进行吸附固定，具有粘附力强的特点，其吸附力最大可以达到0.25kgf/cm2，其吸附原理是分子间的作用力，不受真空环境的影响，能够很好的粘附基板，采用物理式吸附方式在基板承载装置内部保持基板平稳吸附，与单纯的利用夹持器对基板进行固定的方式相比，粘性吸附对于基板的固定更加牢靠、稳定，基板的形变量更低，镀膜的均一度得到很大的提高。

综上所述，本发明提供了一种基板承载装置，包括基台及设于基台上的压合吸附机构和粘性吸附机构，所述粘性吸附机构由粘性材料制成，所述压合吸附机构用于使基板压紧粘性吸附机构。在使用机械手将基板放置基台上时，通过压合吸附机构吸附基板，并将基板压紧在粘性吸附机构上，由粘性材料制成的粘性吸附机构通过分子间作用力对基板进行吸附，将基板固定在基台上，解决了在溅射过程中无法进行真空吸附，而使用夹持器进行固定带来的基板变形的、基板上镀膜的均匀性较差的问题；与传统的使用三角夹持器的固定方式相比，对于基板的固定更加稳定牢固，基板的形变量更低，镀膜的均一度得到很大的提高，同时也解决了基板因变形而脱落的缺陷。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基板承载装置，其特征在于：包括基台及设于基台上的压合吸附机构和粘性吸附机构，所述粘性吸附机构由粘性材料制成，所述压合吸附机构用于使基板压紧粘性吸附机构；所述粘性吸附机构为设于基台上的第二粘性吸附层，所述压合吸附机构为设于基台与第二粘性吸附层之间的静电吸附层；在所述静电吸附层和第二粘性吸附层之间还设有压力测量层。

2.根据权利要求1所述的基板承载装置，其特征在于：所述静电吸附层由金属电极材料制成。

3.根据权利要求1所述的基板承载装置，其特征在于：所述压力测量层用于测量静电吸附层对于基板的吸附力。

4.根据权利要求3所述的基板承载装置，其特征在于：所述第二粘性吸附层为设于基台表面的多个由粘性材料制成的第二吸附凸块，多个所述第二吸附凸块的上表面位于同一平面内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基板承载装置，其特征在于：所述粘性材料为丁腈橡胶。

6.根据权利要求1-4任一项所述的基板承载装置，其特征在于：所述基台上还设有用于控制基板温度的温度控制机构。