专利名称：中间基座、xy工作台、密封剂涂敷装置及液晶面板的制造方法
技术领域：
本发明涉及中间基座、将该中间基座作为X/Y工作台的XY工作台、利用该XY工作台将密封剂涂敷到基板上的密封剂涂敷装置、采用该密封剂涂敷装置制造液晶面板的液晶面板制造方法。
背景技术：
在制造液晶面板的过程中使用密封剂涂敷装置。该密封剂涂敷装置包括基台、载置在该基台上的XY工作台、通过支柱设在上述基台上的Z工作台、安装在该Z工作台上的分配喷嘴、以及将密封剂供给该分配喷嘴的密封剂供给部。
在构成XY工作台的基板台上载置玻璃基板，驱动Z工作台、使分配喷嘴下降，把喷嘴前端的喷出口与玻璃基板之间的间隔保持为预定尺寸。然后，使XY工作台和分配喷嘴相对于玻璃基板在X方向和Y方向相对移动，同时，从分配喷嘴的喷出口供出密封剂、将其涂敷到玻璃基板上。
专利文献1公开了密封剂供给装置，该密封剂供给装置备有测定分配喷嘴与玻璃基板之间间隔的间隔传感器、和根据该间隔传感器的测定信号在Z方向驱动喷嘴而将间隔保持为一定值的线性促动器，即使玻璃基板产生翘曲，也能高速度地并且以连续的形状涂敷密封剂。
专利文献1日本特开平10-137655号公报发明内容此种密封剂涂敷装置，要求能高速地涂敷密封剂，并且要求能够涂敷微量的密封剂。但是，在高速涂敷时，装置本身发生振动，即使装置发生了微小的振动，玻璃基板与分配喷嘴之间的间隔也将产生变动。因此，容易出现涂敷变细而导致质量降低。另外，在密封剂的微量涂敷时，也容易出现前述的涂敷飞白。
即使采用上述专利文献1的密封剂涂敷装置将密封剂涂敷到玻璃基板上，在从X方向朝Y方向的方向变换部分即角部，也必须要急剧地进行XY工作台的加减速。另外，从Y方向朝X方向变换的角部，也同样要急剧地进行加减速，由该影响而产生大的力，装置可能会产生振动。
具体地说，例如在XY工作台的移动速度为100mm/s、角部的曲率半径R为0.5mm的情况下涂敷密封剂时，在角部，XY工作台所需的加速度是2G。
即使X工作台高速移动，在到达了角部后的0.5mm间，必须急剧减速、在角部拐弯、然后停止。另一方面，Y工作台与X工作台的急减速相应地前进，在起动后的0.5mm间，在角部拐弯，然后必须急剧加速、加速到100mm/s移动。
实际上，用有限元法来模拟在已往的XY工作台中用2G的加速度使中间基座移动时产生的变形方式、并进行观察。其结果如图10(A)(B)所示。在图10(C)中，用阴影线、图标种类来分别表示实际的变位数值。
图中最上层是载置玻璃基板用的基板台1，该基板台1由顶板2支撑着。在顶板2的下面，通过实现运动直线性的若干个LM导引件3，设置着中间基座4。在中间基座4的下面大致中央部，设有与图未示的滚珠丝杠螺纹接合的螺母部5。
图10(A)表示基板台1从Y方向拐过角部后，中间基座4朝X方向(图中面前侧)急加速时的变形状态，(U)表示朝上方向的最大变位，(D)表示朝下方向的最大变位，(M)表示最大与最小的中间变位。因此，从中间变位(M)到最大变位(U)，其变位经过若干阶段增大，从中间变位(M)到最小变位(D)，其变位经过若干个阶段减小。
借助滚珠丝杠变位的中间基座4随着朝X方向急加速，基板台1的面前侧角部a成为最大变位(U)，转到最上边。另一方面，X方向相反侧的角部b成为最小变位(D)，是最下位的变形。图10(B)是从Y方向看的图，所以，基板台1的图中左侧角部a是最大变位(U)，右侧角部b是最小变位(D)。
如图10(A)所示，中间基座4是Y方向长的横长矩形，基板台1的最大变形部位是设在中间基座4下面的若干个LM导引件(图中是LM螺母)6之中的、中央2个LM导引件6相互之间的中间区域部分。
在该中间区域产生惯性力，该惯性力与中间基座4、顶板2、基板台1、沿Y方向的滚珠丝杠、滚珠丝杠的驱动源、若干个LM导引件3等载置在中间基座4上的全部零件(包含中间基座4)的总质量对应。
因此，中间区域的变形比两侧区域的大，结果，基板台1本身变形而倾斜，载置在基板台1上的上述玻璃基板、和与该玻璃基板相向的分配喷嘴之间的间隔产生变动，从而成为密封剂涂敷不良的原因。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的是提供中间基座、XY工作台、密封剂涂敷装置和使用该密封剂涂敷装置提高生产率的液晶面板制造方法。本发明提供的中间基座，以作用于预定区域的惯性力比作用于其它区域的惯性力大为前提，抑制该预定区域的变形量，可提高可靠性。本发明提供的XY工作台，将上述中间基座作为X工作台或Y工作台使用，可提高质量。本发明提供的密封剂涂敷装置备有上述XY工作台，能进行高速涂敷和微量涂敷。
为了实现上述目的，本发明的中间基座是横长矩形的板体，备有第一滚珠丝杠和若干个第一LM导引件；第一滚珠丝杠设在下面的大致中央部，沿着与长度方向正交的方向且从两侧端缘伸出地设置，在端部连接着驱动机构；若干个第一LM导引件在上述第一滚珠丝杠的两侧部沿着轴方向并行地设置着，实现运动的直线性；备有至少一根第三LM导引件和若干个孔部；当把在第一LM导引件之中的中央部的2根第一LM导引件相互间设置着第一滚珠丝杠的部位作为区域A、把该区域A的两侧部位作为区域B时，第三LM导引件设在上述区域A中的接近上述第一滚珠丝杠的位置；若干个孔部沿着长度方向设在区域B中的板厚方向，在与长度正交的方向相互并行。
为了实现上述目的，本发明的XY工作台将中间基座作为XY工作台，备有通过第一滚珠丝杠和第一LM导引件支撑的基台、沿着长度方向载置在中间基座上并且端部连接着驱动机构的第二滚珠丝杠、沿着第二滚珠丝杠的轴方向并行设置着的若干个第二LM导引件、和由第二滚珠丝杠及第二LM导引件支撑并作为Y/X工作台的顶板。
为了实现上述目的，本发明的密封剂涂敷装置备有XY工作台、分配喷嘴、和密封剂供给部；上述XY工作台备有载置玻璃基板的顶板；上述分配喷嘴，其前端喷出口朝向载置在上述XY工作台上的玻璃基板；上述密封剂供给部，将密封剂供给到该分配喷嘴，从前端喷出口将密封剂涂敷在基板上。
为了实现上述目的，本发明的液晶面板的制造方法，采用密封剂涂敷装置，使分配喷嘴和XY工作台沿着玻璃基板的面在X方向和Y方向相对移动，将密封剂涂敷到玻璃基板上，制造液晶面板。
根据本发明，可提供抑制预定区域的变形量而提高可靠性的中间基座、把该中间基座作为X/Y工作台而提高质量的XY工作台、备有该XY工作台而能实现高速涂敷和微量涂敷的密封剂涂敷装置、和使用该密封剂涂敷装置而提高生产率的液晶面板制造方法。
图1是本发明一个实施方式中的、液晶面板制造中使用的密封剂涂敷装置的概略立体图。
图2是上述实施方式中的、说明密封剂涂敷工序的图。
图3是上述实施方式中的、XY工作台的立体图。
图4是上述实施方式中的、从图3中的XY工作台上卸下基板台的立体图。
图5是上述实施方式中的、从图4中的XY工作台上卸下顶板的立体图。
图6是上述实施方式中的、从图5中的XY工作台上卸下中间基座的立体图。
图7是上述实施方式中的中间基座的立体图。
图8是变型例中的XY工作台的立体图。
图9是本发明实施方式中的、采用有限元法模拟的XY工作台的变形图和变位量的说明图。
图10是已往的、采用有限元法模拟的XY工作台的变形图和变位量的说明图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施方式。
图1是密封剂涂敷装置10的概略立体图。图2是说明将密封剂涂敷到玻璃基板11上的、液晶面板制造中的中间工序的立体图。
如图1所示，液晶面板制造中采用的密封剂涂敷装置10，包括有基台12、载置在该基台12上的XY工作台20、通过支柱13设在上述基台12上的Z工作台14、安装在该Z工作台14上的分配喷嘴15、将密封剂供给该分配喷嘴15的密封剂供给部16。
在构成上述XY工作台20的基板台21上，载置着玻璃基板11。驱动Z工作台14，使分配喷嘴15下降，将其前端供给口15a与玻璃基板11之间的间隔保持为预定尺寸。
然后，如图2所示，使XY工作台20和分配喷嘴15沿着玻璃基板11的面在X方向和Y方向相对移动，同时，从密封剂供给部16向分配喷嘴15供给密封剂，从分配喷嘴1 5的前端喷出口15a涂敷到玻璃基板11上。
把另一个玻璃基板贴合在涂敷了密封剂的玻璃基板11上，然后，从密封剂的非涂敷部分，把液晶材料供给到玻璃基板11相互之间。再经过其它各工序，制造成液晶面板。
图3是上述XY工作台20的立体图。图4是从图3的状态卸下了基板台21后的XY工作台20的立体图。图5是从图4的状态卸下了顶板22后的XY工作台20的立体图。图6是从图5的状态卸下了中间基座23后的XY工作台20的立体图。
图中，25是具有预定板厚的矩形基台，其X方向的长度与Y方向的长度大致相同。在该基台25的Y方向两侧端部，沿X方向全长铺设着第一LM导引件26。另外，以基台25的Y方向中央部为基准，在距Y方向两侧预定间隔的位置，也铺设着第一LM导引件26。因此，在基台25上共设有4根第一LM导引件26。
如图6所示，在全部第一LM导引件26的长度方向(X方向)大致中央部，设有LM螺母26a。在上述第一LM导引件26之中的、中央2根第一LM导引件26之间、且在中央部，沿基台25的X方向全长设有第一滚珠丝杠27。该第一滚珠丝杠27的一端部由轴承部28支撑着，在另一端部连接着驱动马达(驱动机构)29。
在上述第一滚珠丝杠27的轴方向的大致中央部，设有螺母部27a。该螺母部27a的位置、和构成第一LM导引件26的LM螺母26a的位置，在基台25的X方向的大致中央部。
在上述第一滚珠丝杠27的一侧部，设有与第一滚珠丝杠27并行的第三LM导引件30。在隔着第一滚珠丝杠27的与第三LM导引件30相反侧的侧部，设有并行的线性标尺32。构成第三LM导引件30的LM螺母30a的位置，与第一LM导引件26的LM螺母26a在同一位置对齐。
在构成上述第一、第三LM导引件26、30的LM螺母26a、30a以及第一滚珠丝杠27的螺母部27a上，如图5所示，载置着中间基座23。该中间基座23的Y方向长度与基台25的Y方向长度大致相同，其X方向长度，是为了把中间基座23安装在各第一、第三LM导引件的LM螺母26a、30a及第一滚珠丝杠的螺母部27a上所需的最小长度。
换言之，中间基座23是Y方向长、X方向短的横长矩形板，通过第一LM导引件26、第三LM导引件30和第一滚珠丝杠27支撑在基台25上。第一、第三LM导引件26、30和第一滚珠丝杠27，都从中间基座23的X方向两侧缘伸出。
通过旋转驱动第一滚珠丝杠27，中间基座23与第一滚珠丝杠27的旋转方向相应地沿着X方向进退移动。这时，第一LM导引件26和第三LM导引件30实现中间基座23的运动直线性。
上述的线性标尺32具有计测中间基座23的X方向变位量的功能。把线性标尺32设在尽量接近第一滚珠丝杠27的位置，由此可以高度保持线性标尺32对中间基座23的计测精度。
在上述中间基座23上的X方向两侧部、沿着Y方向全长，安装着第二LM导引件33。因此，上述第二LM导引件33共有2根。
在中间基座23上的X方向的大致中央部、沿着Y方向全长，安装着第二滚珠丝杠35。在该第二滚珠丝杠35的一端部设有轴承部36，在另一端部连接着驱动马达(驱动机构)37。另外，还设有与上述第二滚珠丝杠35并行的线性标尺(图未示)。该线性标尺也具有计测顶板22的Y方向变位量的功能。
在图5中表示了构成第二滚珠丝杠35的螺母部35a，但未示出第二LM导引件33的LM螺母。如图4所示，顶板22沿着这些螺母部35a和LM螺母安装。
因此，通过驱动旋转第二滚珠丝杠35，顶板22与第二滚珠丝杠35的旋转方向相应地沿Y方向进退移动，这时，第二LM导引件33实现中间基座23的直线运动性。
在上述中间基座23上设有减轻局部重量用的孔部38，关于这一点将在后面说明。
如图3所示，在上述顶板22上载置着基板台21，由它们构成了XY工作台20。若驱动旋转第一滚珠丝杠27，则中间基座23与第二LM导引件33及第二滚珠丝杠35一起，在载置着顶板22和基板台21的状态下在X方向移动变位。另外，若驱动旋转第二滚珠丝杠35，则顶板22和基板台21在Y方向移动变位。
对于该XY工作台20的中间基座23，把第一LM导引件26之中的中央部的2根第一LM导引件26之间设置着第一滚珠丝杠27的部位，称为区域A。把该区域A两侧的部位称为区域B。
在上述区域A中的接近第一滚珠丝杠27的位置，设有与第一滚珠丝杠27并行的第三LM导引件30。与区域A中的第一滚珠丝杠27相邻地设有上述线性标尺32。该线性标尺32隔着第一滚珠丝杠27、沿着第三LM导引件30的相反侧的侧部设置。
由于在区域A安装着第一滚珠丝杠27，所以，中间基座23、第二LM导引件33、第二滚珠丝杠35、驱动马达37、顶板22、基板台21等位于中间基座23上的全部零件(包含中间基座23)的总质量，作为惯性力作用。而在区域B中，顶板22和基板台21的总质量，作为惯性力作用。
由于区域A中的零件总质量比区域B中的零件总质量大得多，所以，作用在区域A上的惯性力比作用在区域B上的惯性力大得多。
如图7所示，在中间基座23的区域B的部分设有上述孔部38，这里的孔部是圆孔(两侧部是长圆形)。这些圆孔38设在中间基座23的区域B的板厚方向，沿着中间基座23的长度方向即Y方向设置，在与长度方向正交的方向即X方向相互并行。
由此，中间基座23的区域A是不进行任何加工的实心状，而中间基座23的两侧的区域B设有若干个圆孔38，所以，能减轻中间基座23的重量。
即，如图10(A)(B)(C)所述，在已往构造的XY工作台中，可动部的质量成为工作台驱动时的惯性力，是使XY工作台局部变形的力。但是，单纯地减轻重量会导致刚性降低，所以，必须要在极力抑制刚性降低的前提下减轻重量。
减轻重量的基本设想是，将板体截面积减半，比较这时的截面惯性矩。
1.以宽度尺寸为b、板厚尺寸为h、截面积S＝b·h的板体作为基准，该板体的截面惯性矩是I＝b·h3/12。
2.宽度尺寸b不变、将板厚减半(h/2)时的截面惯性矩为Ia＝b·h3/96＝(1/8)I，截面惯性矩为原来的1/8，所以，宽度尺寸不变、只减薄厚度，对于刚性非常不利。
3.板厚尺寸为h，采用分割的板体，每个分割板体的宽度尺寸为bB，总的宽度尺寸为上述方案1中板体宽度尺寸的一半，用非常细的板将这些分割的板结合起来，其截面惯性矩为Ib＝b·h3/24＝(1/2)I，截面惯性矩为原来的1/2。
4.宽度尺寸为b不变，采用2块板厚尺寸为h/4的极薄板体，用非常细的板将它们结合起来，其截面惯性矩为Ic＝7·b·h3/96＝(1/1.14)I，截面惯性矩仅为原来的0.875倍，与截面积减半(相当于质量减少)相比，能保持刚性。
但是，在方案4中，必须用非常细的板将宽度尺寸为b的板体相互连接、构成XY工作台20，这是不现实的。为此，在方案4的基础上提出了方案5，在该方案5中，板的宽度尺寸为b，板厚尺寸为h，在板体上设有n个直径为d的圆孔。
5.在圆孔直径d为板厚尺寸h的3/4时，截面惯性矩ID＝(1/12-9/512)·bh3＝(1/1.27)·I＝0.789·I，截面惯性矩为原来的1/1.27(0.789)倍，缩小了截面积，确保了刚性。
密集地配置圆孔、使之成为蜂窝状，可以理解方案5的有效性。另外，在零件的制作中，使用深孔钻可以加工深孔。由于是圆孔，所以可减低应力集中的可能性，这样，为了减轻上述中间基座23的区域B的重量，设置圆孔作为孔部38。
两侧部的孔部38是长圆形，这是为了使设置孔部后的板体截面积为设置孔部前的板体截面积的1/2、将2个圆孔的一部分相互重叠而加工成的。因此，通过重新设定板体的截面积或圆孔直径，使截面积为1/2，可以设置与上述的截面惯性矩数值相应的圆孔。
再如图10(A)(B)所示，在驱动第一滚珠丝杠、使包含中间基座4在内的顶板2和基板台1在X方向急剧加速的状态下，引起顶板2的X方向的面前侧角部a往上变位、相反侧角部b往下变位的发生较大变形的部分是中央2根LM导引件6之间的区域。
为此，在本发明的实施方式中，在尽可能接近区域A中的第一滚珠丝杠27的侧部，增设沿着该侧部的第三LM导引件30。第三LM导引件30对第一滚珠丝杠27的作用没有任何干扰，而且尽可能地设在区域A的中央部。
在备有这样构成的XY工作台20的密封剂涂敷装置10中，由于在相对于中间基座23的区域A增设新的第三LM导引件30，所以能抑制区域A中的变形。另外，由于在区域B设置了若干个圆孔38，所以，能减轻区域B的重量，减小作用在区域B的惯性力，使截面惯性矩的减小保持为最小限度，可以抑制区域A的变形。
另外，由于对区域A作用的惯性力大，所以，在区域A不设置减轻重量用的孔部。对顶板22也与中间基座23同样地，设置孔部以减轻重量。
如上所述，减轻中间基座23和顶板22的重量以降低加减速时的惯性力，并且在中间基座23的最容易变形的部位增设第三LM导引件30，这样，可提高刚性，减小角部涂敷时的XY工作台20的变形和基板台21的倾斜。
图9(A)(B)表示用有限元法模拟求出的XY工作台20的变形图。从图中可知，区域A和区域B的变位量大致相等，如图9(C)所示，变位量的绝对值是已往图10(C)中的大致一半，是能实现平衡的设计。
因此，在液晶面板的制造方法中，在把密封剂涂敷到玻璃基板11上的工序中，可以实现更高速、更微量的密封剂涂敷。
在上述实施方式中，沿着第一滚珠丝杠27的侧部设置线性标尺32，但并不限定于此，当不需要线性标尺32时，在线性标尺32的位置可以设置第三LM导引件30。
因此，在设置了线性标尺32时，中间基座23由5根LM导引件26、30支撑着，如果用第三LM导引件30代替线性标尺32，则中间基座23由6根LM导引件26、30支撑。
或者，也可以如图8所示，在线性标尺32与中央部的第一LM导引件26之间，设置第三LM导引件30。如前所述，在设置了线性标尺32时，设在尽可能接近第一滚珠丝杠27的位置，这样，可以提高线性标尺32对中间基座23的计测精度。
本发明不限定于上述实施方式，在实施阶段，在不脱离本发明要旨的范围内，可以对构成要素作出变形、具体化。也可以将上述实施方式中揭示的若干构成要素进行适当的组合来形成各种发明。
权利要求
1.一种中间基座，是横长矩形的板体，其特征在于，备有第一滚珠丝杠和若干个第一LM导引件；第一滚珠丝杠在下面大致中央部，沿着与长度方向正交的方向且从两侧端缘伸出地设置，在端部连接着驱动机构；若干个第一LM导引件在上述第一滚珠丝杠的两侧部，沿着其轴方向并行地设置着，实现运动的直线性；备有至少一根第三LM导引件和若干个孔部；当把在上述第一LM导引件中的中央部的两根第一LM导引件相互间设置着上述第一滚珠丝杠的部位作为区域A、把该区域A的两侧部位作为区域B时，上述第三LM导引件设在上述区域A中的接近上述第一滚珠丝杠的位置，实现运动直线性；上述若干个孔部沿着长度方向设在上述区域B中的板厚方向，在与长度方向正交的方向相互并行。
2.如权利要求1所述的中间基座，其特征在于，与上述区域A中的上述第一滚珠丝杠相邻地设有线性标尺。
3.如权利要求2所述的中间基座，其特征在于，与上述第一滚珠丝杠的一侧部相邻地配置上述线性标尺，与第一滚珠丝杠的另一侧部相邻地配置上述第三LM导引件。
4.如权利要求2或3所述的中间基座，其特征在于，隔着上述线性标尺，在该一侧部配置另外的第三LM导引件。
5.如权利要求1所述的中间基座，其特征在于，上述孔部是圆孔。
6.一种XY工作台，其特征在于，备有基台、中间基座、第二滚珠丝杠、若干个第二LM导引件和顶板；上述中间基座，是由权利要求1至5中任一项记载的上述第一滚珠丝杠和第一LM导引件支撑在上述基台上的X工作台或Y工作台；上述第二滚珠丝杠，沿着中间基座的长度方向载置在该中间基座上，其端部连接着驱动机构；上述若干个第二LM导引件，沿着上述第二滚珠丝杠的轴方向并行地设置，实现运动直线性；上述顶板，是由上述第二滚珠丝杠及第二LM导引件支撑着的Y工作台或X工作台。
7.一种密封剂涂敷装置，用于将密封剂涂敷在基板上，其特征在于，备有权利要求6记载的上述XY工作台、分配喷嘴和密封剂供给部；上述XY工作台备有载置上述基板的顶板；上述分配喷嘴，其前端喷出口与载置在上述XY工作台上的基板相向；上述密封剂供给部，将密封剂供给到上述分配喷嘴，从前端喷出口将密封剂涂敷在基板上。
8.一种液晶面板的制造方法，其特征在于，用权利要求7记载的上述密封剂涂敷装置，使上述分配喷嘴和上述XY工作台沿着玻璃基板的面在X方向和Y方向相对移动，将密封剂涂敷到玻璃基板上，制造液晶面板。
全文摘要
本发明提供能抑制预定区域的变形、提高可靠性的中间基座、采用该中间基座的XY工作台、采用该XY工作台的密封剂涂敷装置、和采用该密封剂涂敷装置的液晶面板的制造方法。中间基座(23)是横长矩形的板体，在下面大致中央部备有沿着与长度方向正交的方向的第一滚珠丝杠(27)，该第一滚珠丝杠(27)从中间基座(23)的两侧端缘伸出，在其端部连接着驱动马达(29)。还备有在第一滚珠丝杠(27)的两侧部沿着轴方向并行设置的若干个第一LM导引件(26)。当把在中央部的2根第一LM导引件相互间设置着第一滚珠丝杠的部位作为区域(A)、把该区域(A)的两侧部位作为区域(B)时，在区域(A)中的接近第一滚珠丝杠的位置增设至少一根第三LM导引件(30)，在区域(B)中的板厚中、沿长度方向设有若干个圆孔(38)，这些圆孔(38)在与长度方向正交的方向相互并行。
文档编号G02F1/1333GK101082742SQ20071010817
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月30日 优先权日2006年5月30日
发明者高桥良一 申请人:株式会社东芝