JP2007319952A - 中間ベースと、xyテーブルと、シール剤塗布装置および液晶パネルの製造方法 - Google Patents
中間ベースと、xyテーブルと、シール剤塗布装置および液晶パネルの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】中間ベース23は横長矩形状の板体であり、下面略中央部に長手方向とは直交する方向に亘るとともに両側端縁から突出して設けられ、端部に駆動モータ29が連結される第1のボールねじ27および、この両側部で軸方向に沿って並行して設けられる複数の第1のLMガイド26を備え、中央部2本の第1のLMガイド相互間で第1のボールねじが設けられる部位を領域Aとし、この領域Aの両側部位を領域Bとしたとき、領域Aにおける第1のボールねじに近接した位置に追設される少なくとも1本の第3のLMガイド30と、領域Bにおける板厚中に長手方向に沿って設けられ長手方向と直交する方向に互いに並行な複数の丸孔38とを具備する。
【選択図】 図3
Description
XYテーブルを構成する基板ステージ上にガラス基板を載置し、Zテーブルを駆動してディスペンサノズルを降下し、ノズル先端の吐出口とガラス基板との間隔を所定寸法に保持する。そして、XYテーブルとディスペンサノズルをガラス基板に対してX方向とY方向に相対移動させるとともに、ディスペンサノズルの吐出口からシール剤を供出してガラス基板に塗布する。
なお説明すると、たとえば、XYテーブルの移動速度が100mm/sであり、コーナー部の曲率半径がR0.5mmとなるようにシール剤を塗布する際、コーナー部でのXYテーブルの必要とする加速度は2Gとなる。
図の最上段はガラス基板を載置するための基板ステージ1であり、この基板ステージ1はトップ板2に支持される。トップ板2の下面には、運動直進性を実現する複数のLMガイド3を介して中間ベース4を備えている。中間ベース4の下面略中央部には、ここでは図示しないボールねじに螺合するナット部5が設けられる。
ボールねじによって変位させられる中間ベース4が、X方向へ急加速するのにともなって、基板ステージ1の手前側角部aが最大変位(U)となって最もめくり上がる。その一方で、X方向に反対側の角部bは最小変位(D)であって最も下がる変形をなす。図10(B)はY方向から見た図であるので、基板ステージ1は図の左側角部aが最大変位(U)で、右側角部bが最小変位(D)となる。
この中間領域には、中間ベース4、トップ板2、基板ステージ1、Y方向に沿うボールねじ、ボールねじの駆動源、複数のLMガイド3など、中間ベース4を含む、中間ベース4上に載置される全ての構成部品の総質量に応じた慣性力が発生する。
したがって、中間領域における変形が、この両側の領域と比較して大きく、その結果、基板ステージ1自体が変形して傾き、基板ステージ1に載置される前記ガラス基板と、このガラス基板に対向するディスペンサノズルとの間隔が変動してしまい、シール剤塗布の不良原因となる。
領域Aにおける前記第1のボールねじに近接した位置に追設される少なくとも1本の第3のLMガイドと、領域Bにおける板厚中に長手方向に沿って設けられ長手方向と直交する方向に互いに並行な複数の孔部とを具備する。
上記目的を満足するため本発明の液晶パネルの製造方法は、シール剤塗布装置を用いて、ディスペンサノズルとXYテーブルをガラス基板の面に沿ってX方向とY方向に相対移動させガラス基板にシール剤を塗布して液晶パネルを製造する。
図1はシール剤塗布装置10の概略の斜視図、図2はガラス基板11にシール剤を塗布する液晶パネル製造の途中工程を説明する斜視図である。
図1に示すように、液晶パネルの製造に用いられるシール剤塗布装置10は、ベース基台12と、このベース基台12上に載設されるXYテーブル20と、前記ベース基台12にコラム13を介して備えられるZテーブル14と、このZテーブル14に取付けられるディスペンサノズル15と、このディスペンサノズル15にシール剤を供給するシール剤供給部16とから構成される。
そのあと、図2に示すようにXYテーブル20とディスペンサノズル15をガラス基板11の面に沿ってX方向とY方向に相対移動させ、同時に、シール剤供給部16からディスペンサノズル15へシール剤を供給して、ディスペンサノズル15の先端吐出口15aからガラス基板11に塗布する。
図3は前記XYテーブル20の斜視図、図4は図3の状態から基板ステージ21を取除いたXYテーブル20の斜視図、図5は図4の状態からトップ板22を取除いたXYテーブル20の斜視図、図6は図5の状態から中間ベース23を取除いたXYテーブル20の斜視図である。
図6に示すように、全ての第1のLMガイド26における長手方向(X方向)の略中央部にはLMナット26aが設けられている。前記第1のLMガイド26のうち、中央2本の第1のLMガイド26相互間で、かつ中央部に、ベース基台25のX方向全長に亘って第1のボールねじ27が設けられる。この第1のボールねじ27の一端部は軸受部28によって軸支され、他端部には駆動モータ(駆動機構)29が連結される。
前記第1のボールねじ27と並行して、第1のボールねじ27の一側部には第3のLMガイド30が設けられ、かつ第3のLMガイド30とは第1のボールねじ27を介した反対側の側部に、リニアスケール32が並行して設けられる。第3のLMガイド30を構成するLMナット30aの位置は、第1のLMガイド26のLMナット26aと同位置に揃えられる。
換言すれば、中間ベース23はY方向に長く、X方向に狭い幅の横長矩形状に形成される板体であり、第1のLMガイド26と第3のLMガイド30および第1のボールねじ27を介してベース基台25に支持され、第1、第3のLMガイド26,30および第1のボールねじ27ともに、中間ベース23のX方向の両側縁から突出する。
前記リニアスケール32は、中間ベース23のX方向の変位量を計測する機能を有する。そして、リニアスケール32を第1のボールねじ27に可能な限り近接した位置に設けることで、リニアスケール32の中間ベース23に対する計測精度を高く保持できる。
なお、図5においては第2のボールねじ35を構成するナット部35aを示しているが、第2のLMガイド33のLMナットは図示を省略している。これらナット部35aとLMナットとに亘って、図4に示すようにトップ板22が取付けられる。
なお、前記中間ベース23には、部分的に重量削減用の孔部38が設けられているが、これについては後述する。
前記トップ板22上には、図3に示すように基板ステージ21が載設されていて、これらでXYテーブル20が構成される。第1のボールねじ27を回転駆動すれば、中間ベース23は第2のLMガイド33および第2のボールねじ35とともに、トップ板22と基板ステージ21を載設したままX方向に移動変位する。また、第2のボールねじ35が回転駆動されれば、トップ板22と基板ステージ21がY方向に移動変位する。
前記領域Aにおける第1のボールねじ27に近接した位置に、第1のボールねじ27と並行して前記第3のLMガイド30が設けられている。さらに、領域Aにおける第1のボールねじ27に隣接して、前記リニアスケール32を備えている。このリニアスケール32は、第3のLMガイド30とは第1のボールねじ27を介して反対側の側部に沿って設けられる。
当然ながら、領域Aにかかる部品の総質量が、領域Bにかかる部品の総質量よりもはるかに大であるから、領域Aに作用する慣性力は領域Bに作用する慣性力よりもはるかに大である。
このことにより、中間ベース23の領域Aについては何らの加工も加えられていない中実状をなしているのに対して、この両側の領域Bにおいては複数の丸孔38が設けられることにより、中間ベース23の重量軽減化が図られている。
軽量化の基本的な考え方として、板体の断面積を半分にしたときの断面二次モーメントを比較してみた。
1. 幅寸法:b、板厚寸法:h、断面積S=b・hの板体を基準にしたとき、この板体の断面二次モーメントは、I=b・h3 /12となる。
2. 幅寸法:bは変らず、板厚を半分(h/2)としたときの断面二次モーメントは、Ia=b・h3 /96=(1/8)Iであり、断面二次モーメントは1/8となってしまい、幅寸法は保持したままの薄肉化は剛性にとって非常に不利である。
4. 幅寸法:bを変えず、板厚寸法:h/4の極く薄い板体を2枚用意して、これらを非常に細い板で結合した場合の断面二次モーメントは、Ic=7・b・h3 /96=(1/1.14)Iであり、断面二次モーメントは0.875倍にしかならず、断面積が半減(質量低減に相当する)したわりには剛性が維持される。
5. 丸孔の直径dを板厚寸法hの3/4とした場合の断面二次モーメントは、ID =(1/12−9/512)・bh3 =(1/1.27)・I=0.789・Iとなり、断面二次モーメントは1/1.27(0.789)倍になって、断面積を縮小して剛性が確保される。
なお、両側部の孔部38は長円状になっているが、これは孔部を設けたあとの板体の断面積を、孔部を設けない前における板体の断面積の1/2に設定するために、2つの丸孔の一部を互いに重ならせた状態で加工したことによる。したがって、板体の断面積もしくは丸孔の直径を設定し直すことにより、断面積を1/2としたうえで、上述の断面二次モーメントの数値に合わせた丸孔のみを備えることは可能である。
そこで、本発明の実施の形態では、領域Aに設けられる第1のボールねじ27に限りなく接近した側部に沿って第3のLMガイド30を追設している。第3のLMガイド30は第1のボールねじ27の作用に何ら干渉することがなく、しかも領域Aの中央部に可能な限り近づけて備える。
なお、領域Aに対して作用する慣性力が大であるので、領域Aに軽量化のための孔部を設けることはない。また、トップ板22に対しても中間ベース23と同様の考え方で孔部を設けることで軽量化を図れる。
図9(A)(B)に有限要素法によりシュミレーションして求めたXYテーブル20の変形図を示す。図からも明らかなように、領域Aと領域Bにおける変位量は略等しくなり、図9(C)にも示すように変位量の絶対値は従来である図10(C)の略半分になっていて、バランスの取れた設計であることが分かる。
なお、上記実施の形態では第1のボールねじ27の側部に沿ってリニアスケール32を備えているが、これに限定されるものではなく、特にリニアスケール32が不要の場合は、リニアスケール32の位置に第3のLMガイド30を備えることとする。
したがって、リニアスケール32を備えた場合に中間ベース23は5本のLMガイド26,30で支持されるが、リニアスケール32の代用として第3のLMガイド30を備えると、中間ベース23は6本のLMガイド26,30で支持されることになる。
なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。
Claims (8)
- 横長矩形状に形成される板体であり、
下面略中央部に、長手方向とは直交する方向に亘るとともに両側端縁から突出して設けられ、端部に駆動機構が連結される第1のボールねじおよび、前記第1のボールねじの両側部で、この軸方向に沿って並行して設けられ運動直線性を実現する複数の第1のLMガイドを備え、
前記第1のLMガイドにおける中央部にある2本の第1のLMガイド相互間で、前記第1のボールねじが設けられる部位を領域Aとし、
この領域Aの両側部位を領域Bとしたとき、
前記領域Aにおける前記第1のボールねじに近接した位置に追設される、少なくとも1本の運動直線性を実現する第3のLMガイドと、
前記領域Bにおける板厚中に長手方向に沿って設けられ、長手方向と直交する方向に互いに並行な複数の孔部と
を具備することを特徴とする中間ベース。 - 前記領域Aにおける前記第1のボールねじに隣接して、リニアスケールを備えたことを特徴とする請求項1記載の中間ベース。
- 前記第1のボールねじの一側部に隣接して前記リニアスケールが配置され、第1のボールねじの他側部に隣接して前記第3のLMガイドが配置されることを特徴とする請求項2記載の中間ベース。
- 前記リニアスケールを介して、この一側部に、さらに別の第3のLMガイドが配置されることを特徴とする請求項2および請求項3のいずれかに記載の中間ベース。
- 前記孔部は、丸孔であることを特徴とする請求項1記載の中間ベース。
- ベース基台と、
このベース基台上に、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の前記第1のボールねじおよび第1のLMガイドに支持される、XテーブルもしくはYテーブルである前記中間ベースと、
この中間ベース上に、中間ベースの長手方向に沿って載設され、端部に駆動機構が連結される第2のボールねじおよび、前記第2のボールねじの軸方向に沿って並行に設けられ運動直線性を実現する複数の第2のLMガイドと、
前記第2のボールねじおよび第2のLMガイドに支持される、YテーブルもしくはXテーブルであるトップ板と
を具備することを特徴とするXYテーブル。 - シール剤を基板に塗布するシール剤塗布装置において、
前記基板を載置するトップ板を備えた請求項6記載の前記XYテーブルと、
このXYテーブルに載置される基板に対し、先端吐出口を対向して配置されるディスペンサノズルと、
このディスペンサノズルにシール剤を供給し、先端吐出口から基板にシール剤を塗布させるシール剤供給部と
を具備することを特徴とするシール剤塗布装置。 - 請求項7記載の前記シール剤塗布装置を用いて、前記ディスペンサノズルと前記XYテーブルをガラス基板の面に沿ってX方向とY方向に相対移動させ、ガラス基板にシール剤を塗布して液晶パネルを製造することを特徴とする液晶パネルの製造方法。
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