KR20190006178A - 현장 경화 및 시각적 피드백을 가진 광학 접합 기계 - Google Patents

현장 경화 및 시각적 피드백을 가진 광학 접합 기계 Download PDF

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KR20190006178A
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앤드류 존 낼리
알렉산더 엠. 지오다노
에드워드 에프. 캐리
조나단 닐 어쿼트
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프레시젼 밸브 앤드 오토메이션, 인코퍼레이티드
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Abstract

광학 접합 기계의 내부에 위치된 투명한 데이텀으로서, 제1 기판을 지지하는, 상기 투명한 데이텀, 투명한 데이텀 상에서, 제2 기판을 집고 그리고 제2 기판을 제1 기판과 접촉되게 놓도록 구성된 로봇 배치 헤드, 투명한 데이텀과 근접하게 배치된 카메라로서, 제1 기판과 제2 기판 사이의 광학적으로 투명한 접착제의 흐름의 비디오를 캡처하는, 카메라, 및 투명한 데이텀에 근접하게 배치된 경화 공급원으로서, 제1 기판, 광학적으로 투명한 접착제 및 제2 기판을 포함하는 접합된 기판 사이에서 광학적으로 투명한 접착제를 경화시키도록 투명한 데이텀과 제1 기판을 통과하는 UV 선을 방출하는, 경화 공급원을 포함하는 광학 접합 기계가 제공된다. 또한, 연관된 방법이 제공된다.

Description

현장 경화 및 시각적 피드백을 가진 광학 접합 기계
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국 가출원 제62/331,257호(출원일: 2016년 5월 3일, 발명의 명칭: Optical Bonding Machine)의 우선권 및 이득을 주장하고, 이의 전문은 참고로 본 명세서에 편입된다.
기술 분야
다음은 광학 접합 기계, 더 구체적으로 현장 경화 및 시각적 피드백 피처를 가진 광학 접합 기계의 실시형태에 관한 것이다.
광학 접합은 광학적으로 투명한 접착제를 사용하여 2개의 기판을 함께 접합하는 것을 수반한다. 이상적인 접합은 기판 사이에 에어 포켓 또는 다른 결함의 존재를 포함하지 않는다. 에어 포켓 또는 다른 결함의 형성을 방지 또는 방해하기 위해서, 기판은 기판 사이에 샌드위치된 접착제의 모세관 효과를 생성하도록 함께 접합되어야 한다.
제1 양상은, 광학 접합 기계의 내부 구역 내에 위치된 투명한 데이텀(datum)으로서, 제1 기판을 지지하는, 상기 투명한 데이텀, 투명한 데이텀 상에서, 제2 기판을 집고 그리고 제2 기판을 제1 기판과 접촉되게 놓도록 구성된 로봇 배치 헤드, 및 투명한 데이텀과 근접하게 배치된 카메라로서, 제1 기판과 제2 기판 사이의 광학적으로 투명한 접착제의 흐름의 비디오를 캡처하는, 카메라를 포함하는 광학 접합 기계에 관한 것이고, 상기 비디오는 광학 접합 과정의 실시간 시각 자료를 제공하기 위해 디스플레이된다.
제2 양상은, 광학 접합 기계의 내부 구역 내에 위치된 투명한 데이텀으로서, 제1 기판을 지지하는, 상기 투명한 데이텀, 투명한 데이텀 상에서, 제2 기판을 집고 그리고 제2 기판을 제1 기판과 접촉되게 놓도록 구성된 로봇 배치 헤드, 및 투명한 데이텀에 근접하게 배치된 경화 공급원(curing source)으로서, 제1 기판, 광학적으로 투명한 접착제 및 제2 기판을 포함하는 접합된 기판 사이에서 광학적으로 투명한 접착제를 경화시키도록 투명한 데이텀과 제1 기판을 통과하는 UV 선을 방출하는, 경화 공급원을 포함하는, 광학 접합 기계에 관한 것이고, 접합된 기판은 투명한 데이텀 상에 있는 동안 경화된다.
제3 양상은, 제1 기판을 광학 접합 기계의 내부 구역 내에 위치된 투명한 데이텀 상에 배치하는 단계, 광학적으로 투명한 접착제를 제1 기판 상에 분배하는 단계; 제1 기판과 제2 기판을 접촉시켜, 광학적으로 투명한 접착제가 제1 기판과 제2 기판 사이에 흐르게 하는 단계, 및 제1 기판과 제2 기판 사이의 광학적으로 투명한 접착제의 흐름의 비디오를 디스플레이하는 단계를 포함하는, 광학 접합 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 기계를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른, 프레임에 부착된 패널이 없는, 광학 접합 기계의 내부 구역의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 컴퓨팅 시스템의 블록도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 조립체를 나타내는, 기계의 내부 구역을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 조립체의 개략도.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 조립체를 아래에서 본 개략도.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른, 데이텀의 사시도.
도 8은 본 발명의 실시형태에 따른, 캐리어의 높은 위치를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시형태에 따른, 캐리어의 하강 위치를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 과정 동안, 제1 기판과 제2 기판 간의 인접을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 실시형태에 따른, 광학적으로 접합된 상태의 기판을 도시한 도면.
도 12a는 본 발명의 실시형태에 따른, 카메라에 의해 캡처된 비디오의 이미지를 도시하고, 어느 하나의 기판 상에도 접착제는 접촉되지 않는다.
도 12b는 본 발명의 실시형태에 따른, 카메라에 의해 캡처된 비디오의 이미지를 도시하고, 초기 접촉은 광학 접합 과정 동안 이루어진다.
도 12c는 본 발명의 실시형태에 따른, 기판에 걸친 접착제의 접착제 진행을 나타내는, 카메라에 의해 캡처된 비디오의 이미지를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 실시형태에 따른, 경화 위치의 경화 공급원의 광학 접합 조립체 아래에서 본 사시도.
도 14는 본 발명의 실시형태에 따른, 경화 위치의 경화 공급원의 광학 접합 조립체 위에서 본 사시도.
도 15는 본 발명의 실시형태에 따른, 기판을 광학적으로 접합하기 위한 방법을 구현할 수 있는, 도 3의 광학 접합을 위한 컴퓨터 시스템의 블록도.
도면을 참조하면, 도 1은 기계(10)를 도시한다. 기계(10)의 실시형태는 2개의 기판을 함께 광학적으로 접합하기 위한 자동화된 과정을 수행하기 위한 광학 접합 기계일 수도 있다. 기계(10)의 실시형태는 광학 접합 시스템, 액상의 접합 시스템, 액상의 광학 접합 시스템, 유리 적층 시스템, 2개의 투명한 기판 또는 하나의 투명한 기판과 하나의 불투명한 기판을 함께 접합하기 위한 시스템 등일 수도 있다. 기계(10)는 대기압에서 2개의 기판의 접합을 달성하도록 하나 이상의 태스크를 수행할 수도 있다. 즉, 기계(10)에 의해 수행된 광학 접합은 대기압에서 -광학 접합 과정의 하나 이상의 단계에서 기판을 광학적으로 접합할 때 진공을 생성할 필요 없이- 행해질 수도 있다. 도 2는 본 발명의 실시형태에 따른, 프레임(5)에 부착된 패널이 없는, 기계(10)의 내부 구역(15)의 사시도를 도시한다. 기계(10)의 실시형태는 프레임(5), X-축 작동기, Y-축 작동기, Z-축 작동기, Z축을 중심으로 한 회전부 또는 추가의 축, 및 단부 이펙터(end effector)(4)를 포함할 수도 있다. 기계(10)는 자동화된 태스크를 정확성, 정밀성 및 반복성으로 수행하도록 로봇 플랫폼을 활용할 수도 있다. 예를 들어, 기계(10)는 선형 운동을 제어하는 복수의 주축(데카르트 좌표)을 가진 갠트리 로봇(Gantry robot)일 수도 있고, 수평 부재(들)는 단부 둘 다에서 지지될 수도 있다. 기계(10)는 또한 임의의 로봇 조작기, 예컨대, 선택적 준수 조립 로봇 암(selective compliant assembly robot arm: SCARA) 시스템, 선형 로봇, 다중-축 로봇 암 시스템 등일 수도 있다. 그러나, 기계(10)의 실시형태는 예시적인 목적을 위해 갠트리 로봇을 활용하는 것으로 설명된다. 단부 이펙터(4)는 분배, 집기와 놓기, 라우팅(routing) 등과 같은 다양한 태스크를 수행하도록 X, Y, Z 또는 이동의 다른 축에 부착된 임의의 디바이스(들)를 지칭할 수도 있다. 예를 들어, 단부 이펙터(4)는 Z축을 중심으로 회전될 수 있고, 그리고 Y축 작동기를 따라 슬라이딩함으로써 Y축을 따라 좌우로 이동될 수도 있고, 그리고 단부 이펙터가 X축 작동기를 따라 슬라이딩할 때 Y축 작동기와 함께 슬라이딩함으로써 X축을 따라 앞뒤로 이동될 수도 있다. 단부 이펙터(4)의 실시형태는 스테인리스 강과 같은 금속 또는 금속과 복합 재료, 플라스틱 등의 조합으로 이루어질 수도 있다. 부가적으로, 단부 이펙터(4)는 Z-축 작동기를 따라 슬라이딩함으로써 Z-축에서 위 아래로 이동될 수도 있다. X-축 작동기, Y-축 작동기 및 Z-축 작동기는 볼 나사 슬라이드, 선형 운동 슬라이드, 선형 작동기 등일 수도 있다. 게다가, 프레임(5)은 기계(10)의 컴포넌트를 둘러싸는 구조를 제공할 수도 있다. 프레임(5)은 패널이 부착되게 할 수도 있어서 기계(10)에 인클로저를 제공한다. 프레임(5)에 부착된 패널은 기계(10)의 작동의 관찰을 허용하도록, 중실형 패널과 플렉시 유리(등록상표) 유리, 플라스틱 등과 같은 시스루 패널(see-through panel) 둘 다의 조합일 수도 있다.
기계(10)의 실시형태는 기계(100)에 작동 가능하게 부착된 하나 이상의 디스플레이(112)를 포함할 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 하나 이상의 디스플레이(112)는 기계(10)의 프레임(5)에 피벗 가능하게 부착되고, 디스플레이(들)는 기계의 컴퓨팅 시스템(예를 들어, 온보드 컴퓨팅 시스템)에 연결될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 디스플레이(들)(112)는 기계(100)로부터 원격에 위치될 수도 있고, 그리고 기계(10)의 컴퓨팅 시스템(예를 들어, 온보드 컴퓨팅 시스템)에 무선으로 연결될 수도 있다. 디스플레이(112)의 실시형태는 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 광학 접합 과정의 접합 시퀀스 동안 기계(10)의 제어기(112)를 작동하는 조작자에 의해 관찰 가능한 위치에 제공될 수도 있다.
게다가, 기계(10)의 실시형태는 로봇 배치 헤드(20), 데이텀(30), 캐리어(35), 카메라(40) 및 경화 공급원(50)을 포함할 수도 있다. 기계(10)의 실시형태는, 투명한 데이텀(30)으로서, 투명한 데이텀(30)이 광학 접합 기계(10)의 내부 구역(15) 내에 위치되고, 제1 기판(1)을 지지하는 투명한 데이텀(30), 로봇 배치 헤드(20)로서, 투명한 데이텀(30) 상에서, 제2 기판(2)을 집고 그리고 제2 기판(2)을 제1 기판(1)과 접촉되게 놓도록 구성되는, 로봇 배치 헤드(20), 투명한 데이텀(30)과 근접하게 배치된 카메라(40)로서, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이의 광학적으로 투명한 접착제의 흐름의 비디오를 캡처하는, 카메라(40), 및 투명한 데이텀(30)과 근접하게 배치된 경화 공급원(50)으로서, 제1 기판(1), 광학적으로 투명한 접착제 및 제2 기판(2)을 포함하는 접합된 기판 사이에서 광학적으로 투명한 접착제를 경화시키도록 투명한 데이텀(30)과 제1 기판(1)을 통과하는 UV 선을 방출하는, 경화 공급원(50)을 포함할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 컴퓨팅 시스템(100)의 블록도를 도시한다. 광학 접합 컴퓨팅 시스템(100)의 실시형태는 컴퓨팅 시스템(120)을 포함할 수도 있다. 컴퓨팅 시스템(120)의 실시형태는 기계, 예컨대, 광학 접합 기계(10)의 온보드 컴퓨팅 시스템일 수도 있다. 다른 실시형태에서, 컴퓨팅 시스템(120)은 기계의 온보드 컴퓨팅 시스템에 통신 가능하게 연결된 서버 또는 원격 컴퓨팅 시스템일 수도 있고, 컴퓨팅 시스템(120)은 요청을 서비스하고 그리고 광학 접합 컴퓨팅 시스템(100)의 기능을 수행한다. 광학 접합 컴퓨팅 시스템(100)의 실시형태는 I/O 인터페이스(150)를 통해 그리고/또는 네트워크(107)를 통해 컴퓨팅 시스템(120)에 통신 가능하게 연결된 제어기(110), 카메라(40) 및 디스플레이(112)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제어기(110), 카메라(40) 및 디스플레이(112)는 I/O 인터페이스(150)를 통해 컴퓨터 시스템(120)에 연결될 수도 있다. 데이터 버스 라인(155a, 155b)(집합적으로 데이터 버스 라인(155)으로서 지칭됨)을 통해 그리고/또는 네트워크(107)를 통해 컴퓨터 시스템(120)에 연결되는 제어기(110), 카메라(40) 및 디스플레이(112)의 수는 실시형태마다 가변될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(110)는 데이터 버스 라인(155)을 통해 컴퓨팅 시스템(120)에 연결됨으로써 제어 신호/데이터(예를 들어, "기계 데이터" 및/또는 "접합 시퀀스 데이터")를 I/O 인터페이스(150)로 전송할 수도 있다. 카메라(40)는 데이터 버스 라인(155)을 통해 컴퓨팅 시스템(120)에 연결됨으로써 이미지 및/또는 비디오 데이터("접합 시퀀스 데이터")를 I/O 인터페이스(150)로 전송할 수도 있다. 디스플레이(112)는 카메라(40)에 의해 컴퓨팅 시스템(120)으로 전송된 접합 시퀀스 데이터를 디스플레이하도록 디스플레이 데이터를 수신할 수도 있다. I/O 인터페이스(150)는 컴퓨터 시스템(120)과 컴퓨터 시스템(120)의 외부 환경, 예를 들어, 제어기(110), 카메라(40) 및 디스플레이(112) 간에 수행된 임의의 통신 과정을 지칭할 수도 있다. 컴퓨팅 시스템(120)으로의 입력은 컴퓨팅 시스템(120)으로 전송된 신호 또는 명령어, 예를 들어, 제어기(110)에 의해 전송된 제어기 신호를 지칭할 수도 있고, 반면에 출력은 컴퓨터 시스템(120)으로부터 디스플레이(112), 단부 이펙터(4) 또는 광학 접합 기계의 다른 컴포넌트(예를 들어, 단부 이펙터(4), 경화 공급원(50), 상단 기판을 집고 놓는 로봇 배치 헤드(20) 등)로 전송된 신호를 지칭할 수도 있다.
대안적으로, 제어기(110), 카메라(40) 및 디스플레이(112)는 네트워크(107)를 통해 컴퓨팅 시스템(120)에 연결됨으로써 데이터를 전송 또는 수신할 수도 있다. 네트워크(107)는 함께 연결된 2개 이상의 컴퓨터 시스템의 군을 지칭할 수도 있다. 네트워크(107)는 당업자에 의해 알려진 임의의 유형의 컴퓨터 네트워크일 수도 있다. 컴퓨터 네트워크(107)의 예는 LAN, WAN, 캠퍼스 영역 네트워크(campus area network: CAN), 가정 영역 네트워크(home area network: HAN), 수도권 네트워크(metropolitan area network: MAN), 회사 네트워크, 클라우드 컴퓨팅 네트워크(물리적 또는 가상적), 예를 들어, 인터넷, 휴대용 통신 네트워크, 예컨대, GSM 또는 CDMA 네트워크 또는 이동 통신 데이터 네트워크를 포함할 수도 있다. 컴퓨터 네트워크(107)의 아키텍처는 일부 실시형태에서 개인 간 네트워크일 수도 있고, 다른 실시형태에서, 네트워크(107)는 클라이언트/서버 아키텍처로서 조직될 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 네트워크(107)는 기계, 예컨대, 광학 접합 기계의 이더넷 네트워크일 수도 있다.
일부 실시형태에서, 네트워크(107)는 컴퓨터 시스템(120), 제어기(110), 카메라(40) 및 디스플레이(112)에 더하여, 하나 이상의 사용자의 정보를 포함한 하나 이상의 네트워크 접근 가능한 지식 베이스에 대한 접속부, 네트워크 저장소(114) 또는 네트워크(107)의 노드로 간주될 수도 있는 네트워크(107)에 연결된 다른 시스템을 더 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 컴퓨팅 시스템(120) 또는 네트워크 저장소(114)가 네트워크(107)의 다른 노드에 의해 사용될 자원을 할당하는 경우에, 컴퓨터 시스템(120)과 네트워크 저장소(114)는 서버로 지칭될 수도 있다.
네트워크 저장소(114)는 네트워크(107)의 노드 간에 전후로 전송된 모든 데이터를 백업 및 저장할 수도 있는 네트워크(107)의 데이터 수집 영역일 수도 있다. 예를 들어, 네트워크 저장소(114)는 미리 결정된 응용 또는 프로젝트를 위한 특정한 접합 시퀀스에 관한 이력 보고와 예측 보고 둘 다를 생성하도록, 제어기(110), 카메라(40) 중 하나 이상에 의해 전송되거나 또는 디스플레이(112)에 의해 수신된, 기계 데이터 및/또는 접합 시퀀스 데이터를 저장 및 분류하는 데이터 센터일 수도 있다. 일부 실시형태에서, 네트워크 저장소(114)를 수용하는 데이터 수집 센터는 네트워크 저장소(114)에 의해 저장된 데이터의 각각의 피스를 분류할 수 있는 분석 모듈을 포함할 수도 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(120)은 네트워크 저장소(114)를 수용하는 데이터 수집 센터와 통합될 수도 있거나 또는 이의 일부로서 통합될 수도 있다. 일부 대안적인 실시형태에서, 네트워크 저장소(114)는 컴퓨터 시스템(120)에 연결되는 국부적 저장소(미도시)일 수도 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(120)의 실시형태는 조작자에 의해 공유된 환경에서, 원격에, 기계의 외부면 상에, 광학 접합 기계의 내부 내에 배치될 수도 있거나 그렇지 않으면 기계 데이터 및 접합 시퀀스 데이터의 획득을 발생시킬 수 있는 위치에 배치될 수도 있는, 제어기(110) 또는 카메라(40)로부터 기계 데이터 및/또는 접합 시퀀스 데이터를 수신할 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 제어기(110)는 조작자가 컴퓨팅 시스템(120)에 연결되는 디스플레이(112)의 관찰로 제어기(110)를 작동시킬 수도 있도록, 코드를 통해 컴퓨팅 시스템(120)에 연결된, 기계에 제거 가능하게 부착될 수도 있다. 제어기(110)는 또한 네트워크(107) 또는 다른 무선 네트워크를 통해 컴퓨팅 시스템(120)에 연결되는 원격 제어기일 수도 있다. 카메라(40)가 하단 기판 아래에 배치될 수도 있지만, 디스플레이(112)는 기계의 프레임에 부착될 수도 있다.
다시 도 2를 참조하고 추가로 도 4를 참조하면, 이것은 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 조립체(150)를 나타내는, 기계의 내부 구역(15)을 도시한다. 기계(10) 내에 배치된 광학 조립체(150)의 실시형태는 로봇 배치 헤드(20), 데이텀(30), 캐리어(35), 카메라(40) 및 경화 공급원(50)을 포함할 수도 있고; 조립체(150)는 또한 자동화된 광학 접합 과정을 용이하게 하는, 트랙, 벨트, 작동기, 빔, 센서 및 다른 컴포넌트와 같은, 부가적인 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 도 5는 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 조립체(150)의 개략도를 도시한다. 도 6은 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 조립체를 아래에서 본 개략도를 도시한다.
도 2 및 도 4 내지 도 6은 로봇 배치 헤드(20)의 실시형태를 도시한다. 로봇 배치 헤드(20)의 실시형태는 단부 이펙터(4)에 부착되도록 구성될 수도 있다. 로봇 배치 헤드(20)는 제1 기판(1), 예컨대, 투명한 기판을 제2 기판(2), 예컨대, 또 다른 투명한 기판 또는 불투명한 기판 상에 놓도록 사용될 수도 있다. 일반적으로, 로봇 배치 헤드(20)는 광학 접합 및 유사한 유리 적층 방법 및 시스템을 위해 사용된다. 로봇 배치 헤드(20)는 자동화된 태스크를 정확성, 정밀성 및 반복성으로 수행할 수 있는 로봇 플랫폼에 부착되도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 로봇 배치 헤드(20)는 갠트리 로봇 또는 다른 로봇 조작기, 예컨대, 선택적 준수 조립 로봇 암(SCARA) 시스템, 선형 로봇, 다중-축 로봇 암 시스템 등에 부착될 수도 있다. 게다가, 로봇 배치 헤드(20)는 Y축 작동기를 따라 슬라이딩함으로써 Y축을 따라 좌우로 이동될 수도 있고, 그리고 로봇 배치 헤드가 X축 작동기를 따라 슬라이딩할 때 Y축 작동기와 함께 슬라이딩함으로써 X축을 따라 앞뒤로 이동될 수도 있다. X축 작동기는 Y축 작동기와 교환 가능할 수도 있다. X축 작동기와 Y축 작동기는 볼 나사 슬라이드, 선형 운동 슬라이드, 선형 작동기 등일 수도 있다. 로봇 배치 헤드(20)의 실시형태는 스테인리스 강과 같은 금속 또는 금속과 복합 재료, 플라스틱 등의 조합으로 이루어질 수도 있다.
게다가, 로봇 배치 헤드(20)는 진공력 또는 기계 그리퍼를 사용하여 제2 기판(2)(제1 기판(1) 옆의 캐리어(35)의 홀딩 영역(37)에 배치될 수도 있음)을 집을 수도 있다. 예를 들어, 로봇 배치 헤드(20)의 밑면은 제2 기판(2)을 고정 또는 그립하도록 진공을 인출하고 그리고 흡입력을 생성하기 위한 하나 이상의 흡입 컵을 포함할 수도 있다. 로봇 배치 헤드(20)의 밑면의 하나 이상의 코너는 제2 기판(2)이 로봇 배치 헤드(20)에 의해 집힐 때 제2 기판(2)의 정렬을 도울 수도 있는 챔퍼된 에지 및 립 부분을 포함할 수도 있다. 제2 기판(2)을 집은 후에, 로봇 배치 헤드(20)는 제1 기판(1) 위의 위치로 이동될 수도 있고, 그리고 (예를 들어, 제1 기판(1)과 맞물리게 제2 기판(2)을 하강함으로써) 기판(1, 2)과 접촉될 수도 있다. 즉, 로봇 배치 헤드(20)는 기계(10) 내에서 기판(1, 2)을 광학적으로 접합하는 방식으로 이동될 수도 있다.
계속해서 도 2 및 도 4 내지 도 6을 참조하면, 광학 접합 조립체(150)의 실시형태는 데이텀(30)을 포함할 수도 있다. 도 7은 본 발명의 실시형태에 따른, 데이텀(30)의 사시도를 도시한다. 데이텀(30)의 실시형태는 지지부, 표면, 지지면, 광학 접합 자동화된 과정을 위한 고정된 시작점, 선반, 데이텀 지지 구조체 등일 수도 있다. 데이텀(30)은 제1 기판(1)(예를 들어, 하단 기판)을 수신, 지지, 수용 등을 하도록 구성된, 기계(10)의 내부 구역(15) 내에 배치된 편평한 면(32)을 포함할 수도 있다. 데이텀(30)은 전자기 방사선이 대체로 데이텀(30)을 통과할 수도 있도록 투명할 수도 있다. 예를 들어, 데이텀(30) 아래에 배치된 카메라(40)는 데이텀(30)이 투명하기 때문에 데이텀(30) 위에 위치된 기판(1, 2)의 비디오/이미지(들)를 캡처할 수도 있다. 또한, UV 선은 기판(1, 2)이 접합된 위치에 있을 때 기판 사이의 접착제를 경화시키도록 투명한 데이텀(30)을 통과할 수도 있고, 이는 데이텀(30)이 투명하기 때문에 가능하다. 데이텀(30) 또는 데이텀의 부분(즉, 데이텀 플랫폼(32))의 실시형태는 유리 또는 다른 맑은 또는 투명한 재료, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수도 있다. 데이텀(30)은 기계(10)의 일반적인 프레임 또는 빔에 고정 및 부착될 수도 있다. 데이텀(30)의 실시형태는 기계(10) 내에 데이텀(30)을 배치하기 위해 추가된 구조적 지지부가 있을 수도 있는, 데이텀(30)을 둘러싸는 영역(31)을 포함할 수도 있고; 이 영역(31)은 또한 투명할 수도 있거나 그렇지 않으면 불투명할 수도 있다. 데이텀(30)의 실시형태는 캐리어(35)로부터 제1 기판(1)을 수용하기 위한 데이텀 플랫폼(32)을 생성하도록 데이텀(30)을 둘러싸는 영역으로부터 상승될 수도 있다. 데이텀 플랫폼(32)은 데이텀(30)의 중심에 근접한 갭 또는 개구 위를 덮을 수도 있거나 그 위에서 연장될 수도 있다. 데이텀 플랫폼(32)의 실시형태는 상승된 표면, 기판 수용면, 기판 지지부, 광학 접합 지지면 등일 수도 있다.
도 2 및 도 4 내지 도 6을 다시 참조하면, 광학 접합 조립체(150)의 실시형태는 캐리어(35)를 포함할 수도 있다. 캐리어(35) 또는 플랫폼(35)의 실시형태는 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 기계(10)의 내부 구역(15) 내로 운반할 수도 있거나 그렇지 않으면 도입할 수도 있다. 캐리어(35)의 실시형태는 2개의 홀딩 영역을 포함할 수도 있고; 하나의 홀딩 영역(37)이 도 5에 도시되며, 제2 기판(2)이 로봇 배치 헤드(20)에 의해 캐리어(35)의 홀딩 영역(37)으로부터 집혀진다. 홀딩 영역(37)은 기판(1, 2) 중 하나를 수용, 홀딩, 유지, 지지를 임시로 할 수도 있고, 반면에 동일한 캐리어(35)에 위치된 또 다른 홀딩 영역(37)은 다른 기판(1, 2)을 수용, 홀딩, 유지, 지지를 임시로 한다. 홀딩 영역(37)에 근접한 캐리어(35)는 기판(1, 2)과의 맞물림을 위한 지지면을 생성하도록 중심 개구 내로 연장될 수도 있는, 립, 에지, 핑거 등을 포함할 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 기판(1, 2)이 중력(즉, 기판(1, 2)의 에지와 캐리어(35)의 핑거, 립, 선반 등 간의 맞물림)에 의해 홀딩 영역(37) 내에 홀딩되고, 이에 따라 반대 방향으로의 로봇 배치 헤드(20)의 진공력이 캐리어(35)로부터 기판(1, 2)을 맞물림 해제하는데 충분할 수도 있다.
기판(1, 2)의 실시형태는 투명한 기판일 수도 있다. 예를 들어, 기판(1, 2)은 유리 시트, 커버 유리, 보호 유리, 디스플레이, 전기적으로 활성인 유리 기판, 정전 용량 방식의 스크린, 박막 매트릭스(thin film matrix: TFT)를 가진 유리 기판, 회로를 가진 기판 등일 수도 있다. 기판(1, 2)은 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 차 콘솔 디스플레이, 헤드 업 디스플레이(heads up display: HUD), 컴퓨팅 디바이스, 텔레비전, 컴퓨터 스크린 등을 위한 보호 커버 유리 기판을 가진 전기적으로 활성인 유리 기판을 형성하도록 접합될 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 제1 기판(1)은 전기적으로 활성인 유리 피스일 수도 있고 그리고 제2 기판(2)은 전기적으로 활성인 유리 피스를 위한 보호 커버 유리일 수도 있다.
기판(1, 2)은 캐리어(35)의 이동 및/또는 작동에 의해 기계(100) 내의 위치에 설치될 수도 있다. 캐리어(35)는 트랙(36)을 따라 제1 위치로부터 제2 위치로 이동될 수도 있다. 제1 위치에서, 캐리어(35)는 기계(10) 내로의 접근 지점(39)(도 1에 도시됨)에 근접하고, 데이텀(30)으로부터 멀어진다. 이 제1 위치에서, 제1 기판(1) 및 제2 기판(2)은 홀딩 영역(37) 내에서, 캐리어(35) 상에 로딩 또는 놓일 수도 있다. 예를 들어, 캐리어(35)가 제1 위치에서 접근 지점(39)에 근접(또는 접근 지점으로부터 회수)할 때, 조작자는 기판(1, 2)을 캐리어(35)의 홀딩 영역(37) 내로 로딩할 수도 있다. 또한, 제1 위치에서, 트랙(36)은 도 8에 도시된 바와 같이, 높은 위치에 있을 수도 있다. 도 8은 본 발명의 실시형태에 따른, 캐리어(35)의 높은 위치를 도시한다. 높은 위치를 달성하기 위해서, 트랙(36) 중 하나 또는 둘 다에 연결된 작동기는 트랙이 리프팅되게 할 수도 있다. 높은 위치는 캐리어(35)가 제1 위치로부터 제2 위치로 데이텀(30) 위를 이동할 때 데이텀(30)을 넘어가게 한다. 도 9는 본 발명의 실시형태에 따른, 캐리어(35)의 하강 위치를 도시한다. 작동기는 캐리어(35)가 데이텀(30) 위에 하강되도록, 트랙(36)이 하강되게 할 수도 있다. 캐리어(35)가 데이텀(30) 위에/상에 하강되기 때문에, 데이텀 플랫폼(32)은 제1 기판(1)과 맞물릴 수도 있고 그리고 제1 기판(1)을 캐리어(35)로부터 맞물림 해제할 수도 있다. 캐리어(35)는 계속해서 최종 위치에 하강될 수도 있고, 그리고 제1 기판(1)은 데이텀 플랫폼(32)에 의해 유지 및/또는 지지될 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 상승된 데이텀 플랫폼(30)은 홀딩 영역(37)의 개구를 통과할 수도 있고 그리고 홀딩 영역(37)의 일반적인 개구 내로 내향으로 연장되는, 임의의 핑거, 레지, 립, 지지부 등을 통과할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 데이텀(30)은 캐리어(35)가 최종 위치로 하강되기 때문에 핑거, 레지, 립, 지지부 등을 수용할 수도 있는 노치를 포함할 수도 있다. 따라서, 캐리어(35)의 최종 위치에서(2개의 기판(1, 2)의 광학 접합이 시작되기 전에), 제1 기판(1)이 데이텀 플랫폼(32) 상에 배치되고, 제2 기판(2)이 캐리어(35)의 홀딩 영역(37)에 위치될 수도 있고, 데이텀(30)에 근접하고, 로봇 배치 헤드(20)에 의해 집히길 대기한다. 데이텀(30)의 실시형태는 제1 기판(1)을 광학 접합을 위한 위치에 유지하는 것을 돕도록 흡입력이 인출되게 하는, 하나 이상의 개구, 홀, 보어 등을 포함할 수도 있다. 기계 그립핑이 또한 가능하다.
대안적인 실시형태에서, 데이텀(30)은 상승 및 하강될 수도 있고, 반면에 캐리어(35)는 제1 위치로부터 제2 위치로 선형으로 이동된다. 상향으로 상승된 데이텀(30)은 제1 기판(1)과 마찬가지로 맞물리고 그리고 제1 기판(1)을 캐리어(35)의 홀딩 영역(37)으로부터 맞물림 해제하고, 그리고 캐리어의 나머지는 데이텀(30)의 주변 영역(31)에 놓일 수도 있다.
다시 도 2 및 도 4 내지 도 6을 참조하면, 광학 접합 기계(10)의 실시형태는 카메라(40)를 포함할 수도 있다. 카메라(40)의 실시형태는 기계(10)의 내부 구역(15) 내에 배치될 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 카메라(40)는 데이텀(30) 아래에 배치될 수도 있다. 카메라(40)는 기계(10)의 하나 이상의 프레임 부재, 예컨대, 카메라 지지 부재(45)에 부착될 수도 있고, 그리고 카메라(40)를 둘러싸는 커버 또는 인클로저를 가질 수도 있고, 인클로저의 개구는 카메라(40)의 렌즈가 데이텀(30)의 실시간의 이미지 및/또는 비디오, 그리고 본질적으로 광학 접합 과정을 캡처하게 한다. 카메라(40)의 실시형태는 도 1에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 시스템(120)에 연결될 수도 있다. 게다가, 카메라(40)의 실시형태는 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 함께 접합될 때, 실시간 시각적 피드백을 디스플레이(112)의 조작자에게 제공하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 카메라(40)는 로봇 배치 헤드(20)가 제2 기판(2)을 제1 기판(1) 상에 놓을 때 기판(1, 2) 사이의 접착제의 흐름을 실시간으로 캡처할 수도 있고, 이는 데이텀 플랫폼(32)뿐만 아니라 기판(1, 2)이 투명하기 때문에 가능하다. 즉, 데이텀(30) 아래에 배치된 카메라(40)는 기판이 광학적으로 접합될 때 접착제/유체의 진행의 시각적 지표를 조작자에게 제공할 수도 있다.
디스플레이(112) 상에 디스플레이된 시각적 피드백은 광학 접합 기계(10)에 의해 수행된 각각의 광학 접합을 위해 제공/디스플레이될 수도 있고, 이는 에어 포켓, 잔해 등의 존재와 같은, 결함 또는 결함을 모니터링할 수도 있다. 컴퓨팅 시스템(120)은 결함에 대한 비디오를 분석할 수도 있고 그리고 에어 포켓, 잔해 등과 같은 결함의 존재를 자동으로 검출할 수도 있고, 그리고 자동화 과정이 광학 접합 후에 발생하는 경화 단계를 중지 또는 선행하게 할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 조작자는 결함에 대해 광학 접합을 점검하도록 디스플레이(112)를 주시할 수도 있다.
부가적으로, 카메라(40)에 의해 캡처되고 그리고 디스플레이(112) 상에 디스플레이되는 데이터는 또한 조작자가 이상적인 또는 적절한 광학 접합을 유발하도록 제어기(110)를 수동으로 작동시킬 때 유용할 수도 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(120)은 제1 기판(1)이 광학 접합 작동 동안, 제2 기판(2)과 인접하다는 것(또한 그 역도 가능)을 검출할 수도 있다. 도 10은 본 발명의 실시형태에 따른, 광학 접합 과정 동안, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 간의 인접을 도시한다. 인접은 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 간에 작은 갭이 존재하고, 제1 기판(1) 상에 분배된, 접착제 재료, 예컨대, 광학적으로 투명한 접착제가 제2 기판(2) 상의 접착제 재료(예를 들어, 제2 기판의 밑면의 접착제의 점)와 아직 접촉하지 않았음을 의미한다. 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 간의 갭은 도 5 및 도 6에 도시된 기판(210, 211) 간의 갭보다 작을 수도 있거나 또는 상당히 작을 수도 있다. 인접할 때 갭은 수 밀리미터 이상일 수도 있다. 컴퓨팅 시스템(120)의 실시형태는, 제2 기판(2)을 유지하면서, 로봇 배치 헤드(20)가 인접이 존재한다는 것을 결정하도록, 데이텀(30)에 충분히 가깝게 다가갈 때를 검출할 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 로봇 배치 헤드(20)의 이동은 인접에 자동으로 다가가도록 사전-프로그래밍되고, 그리고 인접의 위치에 도착하는 것에 응답하여, 컴퓨팅 시스템(120)은 로봇 배치 헤드(20)의 이동을 중지할 수도 있다. 또 다른 예시적인 실시형태에서, 컴퓨팅 시스템(120)은 제1 기판(1)을 둘러싸는 영역을 스캔함으로써, 그리고 제2 기판(2)의 선두 에지의 검출에 응답하여 로봇 배치 헤드(20)의 이동을 중단하도록 신호를 컴퓨팅 시스템(120)으로 전송함으로써 기판(1, 2)이 인접하다는 것을 확인할 수도 있다. 따라서, 컴퓨팅 시스템(120)은 로봇 배치 헤드(20)가 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 인접한 위치에 남아 있게 하고, 그리고 광학 접합 기계의 자동화 과정은 유예, 중지, 중단되거나 또는 임시로 유예 또는 중지된다. 자동화 과정의 중지에 응답하여, 컴퓨팅 시스템(120)은, 본 발명의 실시형태에 따른, 기판(1, 2)이 광학적으로 접합된 상태에 있는 것을 도시하는, 도 11에 도시된 바와 같이, 에어 포켓의 형성 없이 적절한 광학 접합을 유발하도록 제1 기판(1)과 제2 기판(1) 간의 거리를 좁히기 위해서 조작자가 로봇 배치 헤드(20)의 이동을 제어하도록 제어기(110)의 제어를 취하게 촉구할 수도 있다.
조작자가 광학 접합을 유발하도록 로봇 배치 헤드(20)를 제어할 때, 카메라(40)는 투명한 데이텀(30)의 아래에서, 접착제 충전 반응의 실시간 자료를 캡처할 수도 있다. 카메라(40)는 실시간 자료를 컴퓨팅 시스템(120)으로 전송할 수도 있고, 이어서 컴퓨팅 시스템은 공급 신호를 디스플레이(112)로 전송할 수도 있다. 조작자는 접촉 및 최종적인 접합 동안 접착제의 적절한 파면 진행을 보장하도록 디스플레이(112)를 관찰함으로써 실시간 피드백을 받을 수도 있다. 도 12a는 본 발명의 실시형태에 따른, 카메라에 의해 캡처된 비디오의 이미지를 도시하고, 어느 하나의 기판 상에도 접착제(8)는 접촉되지 않는다. 도 12b는 본 발명의 실시형태에 따른, 카메라에 의해 캡처된 비디오의 이미지를 도시하고, 초기 접촉(9a)은 광학 접합 과정 동안 이루어진다. 초기 접촉은 제1 기판(1) 상에 분배된 접착제의 접착제-대-접착제 접촉 및 제2 기판(2)의 중심에 배치된 접착제의 점일 수도 있다. 도 12c는 본 발명의 실시형태에 따른, 기판(1, 2)에 걸친 접착제의 접착제 진행(9b)을 나타내는, 카메라에 의해 캡처된 비디오의 이미지를 도시한다. 접착제 진행(9b)은 목적하는 영역이 접착제에 의해 덮일 때까지 유체/접착제가 기판(1, 2)에 걸쳐 계속해서 흐르고 퍼질 때 모세관 효과를 나타내는, 파면 진행일 수도 있다. 따라서, 조작자는 조작자의 결정 및/또는 제어기(110)로의 이동 입력에 영향을 주도록 접착제 흐름 진행의 실시간 피드백을 활용할 수도 있고, 그 시퀀스는 보류될 수도 있고 이어서 차후의 응용에서 자동 접합 시퀀스로서 사용될 수도 있다.
도 4 내지 도 6을 다시 참조하면, 광학 접합 기계(10)의 실시형태는 경화 공급원(50)을 포함할 수도 있다. 경화 공급원(50)의 실시형태는 기계(10)의 내부 구역(15) 내에 배치될 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 경화 공급원은 데이텀(30) 아래에 배치될 수도 있다. 경화 공급원(50)은 광학 접합 과정에서 사용된 접착제를 경화시키기 위한 UV 광원일 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, UV 광원은 기판이 접합되는 기계(10)의 동일한 내부 구역(15)에서, 데이텀 유리를 통해, 접합된 기판(1, 2)을 향하여 UV 광선을 방출하도록 구성된 LED 어레이일 수도 있다. 다른 실시형태에서, 경화 공급원(50)은 UV 광 어레이, UV 광원, 마이크로파 공급원 또는 다른 경화 공급원일 수도 있다. 게다가, 경화 공급원(50)은 경화 공급원 제어기(55)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 경화 공급원 제어기(55)의 실시형태는 경화 공급원(50)을 위한 전력원일 수도 있고, 그리고 또한 경화 과정 동안, 경화 특성, 예컨대, 광 강도, 지속기간 등을 제어할 수도 있다. 경화 공급원(55)의 실시형태는 또한 컴퓨팅 시스템(120)에 연결될 수도 있다.
경화 공급원(50)은 기계(10) 내에서, 제1 위치로부터 제2 위치로 이동 가능할 수도 있다. 도 4 내지 도 6은 경화 공급원(50)의 제1 위치를 도시한다. 경화 공급원(50)의 제1 위치는 카메라(40)의 시야가 경화 공급원(50)에 의해 차단 또는 방해되지 않도록 데이텀(30)으로부터 떨어진 위치일 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 경화 공급원(50)은 데이텀 플랫폼(32) 상에 기판(1, 2)을 함께 이동시키는 작용 동안 제1 위치에(예를 들어, 카메라(40)의 시야 밖에) 있다. 기판(1, 2)이 데이텀 플랫폼(32) 상에서 함께 접합되는 것 후에 또는 이에 응답하여, 그리고 잠재적으로 컴퓨팅 시스템(120)에 의해 자동으로 또는 조작자에 의해 수동으로 행해진 점검 후에 또는 이에 응답하여, 경화 공급원(50)은 제1 위치로부터 제2 위치로 이동될 수도 있다. 도 13 및 도 14는 본 발명의 실시형태에 따른, 경화 공급원의 제2 위치를 도시하고, 경화 공급원은 경화 위치에 있다. 제2 위치에서, 경화 공급원(50)은 데이텀(30)의 바로 아래에 배치될 수도 있고, 경화 공급원(50)에 의해 방출된 UV 선은 기판(1, 2) 사이의 접착제(들)를 경화시키도록 투명한 데이텀 플랫폼(32)을 통과할 수도 있다. 경화 공급원(50)은 트랙(52)을 따라 제1 위치와 제2 위치 간에 이동할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 경화 공급원(50)과 연관된 작동기는 경화 공급원(50)을 제1 위치로부터 제2 위치로 그리고 제2 위치로부터 제1 위치로 이동시키도록 컴퓨팅 시스템(120)에 의해 작동될 수도 있다. 제2 위치에서, 경화 공급원(50)은 접착제를 경화시키고 그리고 기판(1, 2)의 광학 접합을 완료하도록 필요에 따라 특정한 강도 및 지속기간으로 UV 광을 방출하도록 제어기(55)를 통해 켜질 수도 있고; UV 광은 투명한 데이텀(30)과 투명한 기판(들)을 통과한다.
따라서, 접합된 기판(1, 2)은 제자리에서 경화된다. 즉, 동일한 기계(10)에서, 2개의 기판은 기판을 또 다른 기계(10)로 또는 심지어 기계(10) 내의 또 다른 위치로 전송하는 일 없이, 광학적으로 접합 및 경화될 수도 있다. 기판(1, 2)은, 일단 접착제-대-접착제 접촉이 이들 사이에 이루어진다면, 데이텀 플랫폼(32) 상에 남아 있을 수도 있고, 그리고 경화 공급원은 기계(10) 내에서, 접착제를 제자리에서 경화시키도록, 기계(10) 내에 배치될 수도 있다. 데이텀 플랫폼(32) 상에서 제자리에 남아 있는 것은 비경화된 기판을 상이한 경화 위치로 이동시킴으로써 유발되는 위치 정확성의 변화 또는 손실을 방지할 수도 있다. 또한, 플로어 상의 물리적 공간은 접착제(들)를 경화시키기 위한 부가적인 기계(및 프레임)를 요구하지 않음으로써 절약되고, 뿐만 아니라 부가적인 컴포넌트는 본 발명의 실시형태에 따른 현장 경화 해결책에 의해 절약된다(예를 들어, 다음의 기계에 대한 컨베이어 벨트). 총 시간도 또한 접합된 기판(1, 2)이 또 다른 기계로 운송되거나 그렇지 않으면 이동될 필요가 없기 때문에 감소될 수도 있다.
경화 과정이 완료되는 것에 응답하여, 캐리어(35)는 도 8에 도시된 상승된 위치로 상승될 수도 있다. 캐리어(35)의 상승(또는 대안적으로 데이텀(30)의 하강) 동안, 캐리어(35)의 홀딩 영역(37)은 접합된 그리고 경화된 기판(1, 2)(예를 들어, 홀딩 영역(37)의 개구 내로 연장되는 립 또는 핑거와 접합된 그리고 경화된 기판 간의 맞물림)을 수용할 수도 있다. 이어서 캐리어(35)는 트랙(36)을 따라 접근 지점(39)을 향하여 이동될 수도 있고, 조작자는 접합된 그리고 경화된 기판을 집고 제거할 수도 있고, 기판의 새로운 쌍을 캐리어(35) 내로 로딩할 수도 있다.
도 1 내지 도 14를 참조하면, 광학 접합 방법의 실시형태는 광학 접합 기계의 내부 구역 내에 위치된 투명한 데이텀 상에 제1 기판을 배치하는 단계, 광학적으로 투명한 접착제를 제1 기판 상에 분배하는 단계, 제1 기판과 제2 기판을 접촉시키는 단계, 광학적으로 투명한 접착제를 제1 기판과 제2 기판 사이에 흐르게 하는 단계, 제1 기판과 제2 기판 사이의 광학적으로 투명한 접착제의 흐름의 비디오를 디스플레이하는 단계, 및 접촉 후 제1 기판과 제2 기판을 운송하기 전에, 광학 접합 기계의 내부 구역 내의 제1 기판과 제2 기판 사이의 광학적으로 투명한 접착제를 경화시키는 단계를 포함할 수도 있다.
도 15는 본 발명의 실시형태에 따른, 기판을 광학적으로 접합하기 위한 방법을 구현할 수 있는, 도 3의 광학 접합을 위한 컴퓨터 시스템의 블록도를 도시한다. 컴퓨터 시스템(500)은 일반적으로 프로세서(591), 프로세서(591)에 연결된 입력 디바이스(592), 프로세서(591)에 연결된 출력 디바이스(593), 및 프로세서(591)에 각각 연결된 메모리 디바이스(594 및 595)를 포함할 수도 있다. 입력 디바이스(592), 출력 디바이스(593) 및 메모리 디바이스(594, 595)는 버스를 통해 프로세서(591)에 각각 연결될 수도 있다. 프로세서(591)는 도 1 내지 도 14의 실시형태에 의해 규정된 방식으로, 광학 접합을 위한 방법을 구현할 수 있는 툴 및 프로그램을 위한 컴퓨터 코드(597)에 포함된 명령어를 실행하는 것을 포함하여, 계산을 수행할 수도 있고 그리고 컴퓨터(500)의 기능을 제어할 수도 있다. 컴퓨터 코드(597)는 위에서 상세히 설명된 바와 같은, 광학 접합의 방법을 구현하기 위한 하나 이상의 알고리즘을 구현할 수도 있는 소프트웨어 또는 프로그램 명령어를 포함할 수도 있다. 프로세서(591)는 컴퓨터 코드(597)를 실행한다. 프로세서(591)는 단일의 처리 장치를 포함할 수도 있거나 또는 하나 이상의 위치에서(예를 들어, 클라이언트 및 서버 상에서) 하나 이상의 처리 장치에 걸쳐 분산될 수도 있다.
메모리 디바이스(594)는 입력 데이터(596)를 포함할 수도 있다. 입력 데이터(596)는 컴퓨터 코드(597)에 의해 요구된 임의의 입력을 포함한다. 출력 디바이스(593)는 컴퓨터 코드(597)로부터 출력을 디스플레이한다. 메모리 디바이스(594 및 595) 중 하나 또는 둘 다는 내부에 포함된 컴퓨터 판독 가능 프로그램을 갖고/갖거나 내부에 저장된 다른 데이터를 가진 컴퓨터 사용 가능 저장 매체(또는 프로그램 저장 디바이스)로서 사용될 수도 있고, 컴퓨터 판독 가능 프로그램은 컴퓨터 코드(597)를 포함한다. 일반적으로, 컴퓨터 시스템(500)의 컴퓨터 프로그램 제품(또는, 대안적으로, 제작업자의 물품)은 상기 컴퓨터 사용 가능 저장 매체(또는 상기 프로그램 저장 디바이스)를 포함할 수도 있다.
메모리 디바이스(594, 595)는 아래에 상세히 설명된 것을 포함하여, 임의의 공지된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함한다. 하나의 실시형태에서, 메모리 디바이스(594, 595)의 캐시 메모리 소자는 컴퓨터 코드(597)의 명령어가 실행되는 동안 코드가 대용량 저장소로부터 검색되어야 하는 횟수를 감소시키도록 적어도 일부 프로그램 코드(예를 들어, 컴퓨터 코드(597))의 임시 저장을 제공할 수도 있다. 게다가, 프로세서(591)와 유사하게, 메모리 디바이스(594, 595)는 데이터 저장의 하나 이상의 유형을 포함하여, 단일의 물리적 위치에 있을 수도 있거나 또는 복수의 물리적 시스템에 걸쳐 다양한 형태로 분산될 수도 있다. 또한, 메모리 디바이스(594, 595)는 예를 들어, 근거리 통신망(local area network: LAN) 또는 광역 통신망(wide area network: WAN)에 걸쳐 분산된 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 메모리 디바이스(594, 595)는 작동 시스템(미도시)을 포함할 수도 있고 그리고 도 15에 미도시된 다른 시스템을 포함할 수도 있다.
일부 실시형태에서, 컴퓨터 시스템(500)은 입력/출력(Input/Output: I/O) 인터페이스 및 컴퓨터 데이터 저장 장치에 더 연결될 수도 있다. I/O 인터페이스는 정보를 입력 디바이스(592) 또는 출력 디바이스(593)로 또는 이로부터 교환하기 위한 임의의 시스템을 포함할 수도 있다. 입력 디바이스(592)는 그 중에서도, 키보드, 마우스 등일 수도 있거나 또는 일부 실시형태에서 센서(110)일 수도 있다. 출력 디바이스(593)는 그 중에서도, 프린터, 플로터, 디스플레이 디바이스(예컨대, 컴퓨터 스크린), 자기 테이프, 외장형 하드디스크, 플로피 디스크 등일 수도 있다. 메모리 디바이스(594 및 595)는 그 중에서도, 하드디스크, 플로피 디스크, 자기 테이프, 광기억 장치, 예컨대, 콤팩트 디스크(compact disc: CD) 또는 디지털 비디오 디스크(digital video disc: DVD), 동적 임의 접근 메모리(dynamic random access memory: DRAM), 판독 전용 메모리(read-only memory: ROM) 등일 수도 있다. 버스는 컴퓨터(500) 내의 컴포넌트의 각각 간의 통신 링크를 제공할 수도 있고, 그리고 전기적, 광학적, 무선 등을 포함하여, 통신 링크의 임의의 유형을 포함할 수도 있다.
I/O 인터페이스는 정보(예를 들어, 데이터 또는 프로그램 명령어, 예컨대, 프로그램 코드(597))를 저장하고 그리고 정보를 컴퓨터 데이터 저장 장치(미도시)로부터 검색하게 할 수도 있다. 컴퓨터 데이터 저장 장치는 아래에 설명되는, 공지된 컴퓨터-판독 가능 저장 매체를 포함한다. 하나의 실시형태에서, 컴퓨터 데이터 저장 장치는 비휘발성 데이터 저장 디바이스, 예컨대, 자기 디스크 드라이브(즉, 하드디스크 드라이브) 또는 광 디스크 드라이브(예를 들어, CD-ROM 디스크를 수용하는 CD-ROM 드라이브)일 수도 있다. 다른 실시형태에서, 데이터 저장 장치는 지식 베이스 또는 도 3에 도시된 바와 같은 데이터 저장소(125)를 포함할 수도 있다.
당업자에 의해 이해될 바와 같이, 제1 실시형태에서, 본 발명은 방법일 수도 있고; 제2 실시형태에서, 본 발명은 시스템일 수도 있고; 그리고 제3 실시형태에서, 본 발명은 컴퓨터 프로그램 제품일 수도 있다. 본 발명의 실시형태의 컴포넌트 중 임의의 것은 자동화된 광학 접합 시스템 및 방법에 대하여 컴퓨팅 인프라스트럭처를 배치 또는 통합하도록 제공하는 서비스 제공자에 의해 배치, 관리, 서비스 등이 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 컴퓨터 인프라스트럭처를 지원하기 위한 과정을 개시하고, 과정은 하나 이상의 프로세서(들)(591)를 포함한 컴퓨터 시스템(예를 들어, 컴퓨터(500))에 컴퓨터-판독 가능 코드(예를 들어, 프로그램 코드(597))를 통합, 호스팅, 유지하는 것 중 적어도 하나를 위한 적어도 하나의 지원 서비스를 제공하는 것을 포함하고, 프로세서(들)는 컴퓨터 시스템이 기계(10)의 컴포넌트를 사용하여 자동화된 광학 접합 과정을 수행하게 하는 컴퓨터 코드(597)에 포함된 명령어를 수행한다. 또 다른 실시형태는 컴퓨터 인프라스트럭처를 지원하기 위한 과정을 개시하고, 과정은 컴퓨터-판독 가능 프로그램 코드를 프로세서를 포함한 컴퓨터 시스템에 통합하는 것을 포함한다.
통합 단계는 프로그램 코드를 프로세서의 사용을 통해 컴퓨터 시스템의 컴퓨터-판독 가능 저장 디바이스에 저장하는 것을 포함한다. 프로그램 코드는 프로세서에 의해 실행될 시, 광학 접합의 방법을 구현한다. 따라서, 본 발명은 컴퓨터 인프라스트럭처를 지원, 배치 및/또는 통합하고, 컴퓨터-판독 가능 코드를 컴퓨터 시스템(500)에 통합, 호스팅, 유지 및 배치하기 위한 과정을 개시하고, 컴퓨터 시스템(500)과 결합하여 코드는 광학 접합을 위한 방법을 수행할 수 있다.
본 발명의 컴퓨터 프로그램 제품은 내부에 저장된 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 가진 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 하드웨어 저장 디바이스를 포함하고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 방법을 구현하도록 컴퓨터 시스템의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어를 포함한다.
본 발명의 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 메모리 및 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 하드웨어 저장 디바이스를 포함하고, 상기 하나 이상의 하드웨어 저장 디바이스는 본 발명의 방법을 구현하도록 하나 이상의 메모리를 통해 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 코드를 포함한다.
본 발명은 임의의 가능한 기술적 통합 정밀도의, 시스템, 방법 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품일 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 프로세서가 본 발명의 양상을 수행하게 하기 위한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어를 가진 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(또는 매체들)를 포함할 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 명령어 실행 디바이스에 의한 사용을 위해 명령어를 유지 및 저장할 수 있는 유형 디바이스일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 예를 들어, 전자 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, 광기억 장치 디바이스, 전자기 저장 디바이스, 반도체 저장 디바이스 또는 전술한 것의 임의의 적합한 조합일 수도 있지만, 이로 제한되지 않는다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 더 구체적인 예의 불완전한 목록은, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드디스크, 임의 접근 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 소거 가능한 프로그램 가능 판독 전용 메모리(erasable programmable read-only memory: EPROM 또는 플래시 메모리), 정적 임의 접근 메모리(static random access memory: SRAM), 휴대용 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리(compact disc read-only memory: CD-ROM), 디지털 다용도 디스크(digital versatile disk: DVD), 메모리 스틱, 플로피 디스크, 기계적으로 인코딩된 디바이스, 예컨대, 명령어가 기록된 홈의 펀치-카드 또는 상승된 구조체 및 전술한 것의 임의의 적합한 조합을 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 본 명세서에서 사용될 때, 일시적 신호 그 자체, 예컨대, 전파 또는 다른 막힘없이 전파되는 전자기파, 도파관 또는 다른 전송 매체를 통해 전파되는 전자기파(예를 들어, 광섬유 케이블을 통과하는 광 펄스) 또는 전선을 통해 전송된 전기 신호로 해석되지 않는다.
본 명세서에 설명된 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터 각각의 컴퓨팅/처리 디바이스로 또는 네트워크, 예를 들어, 인터넷, 근거리 통신망, 광역 통신망 및/또는 무선 네트워크를 통해 외부 컴퓨터 또는 외부 저장 디바이스로 다운로딩될 수 있다. 네트워크는 구리 전송 케이블, 전송 광섬유, 무선 전송, 라우터, 방화벽, 스위치, 게이트웨이 컴퓨터 및/또는 에지 서버를 포함할 수도 있다. 각각의 컴퓨팅/처리 디바이스의 네트워크 어댑터 카드 또는 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어를 네트워크로부터 수신하고 그리고 각각의 컴퓨팅/처리 디바이스 내의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로의 저장을 위해 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어를 전달한다.
본 발명의 작동을 수행하기 위한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는 어셈블러 명령어, 명령어-집합-아키텍처(instruction-set-architecture: ISA) 명령어, 기계 명령어, 기계 의존적 명령어, 마이크로코드, 펌웨어 명령어, 상태-집합 데이터, 집적 회로를 위한 구성 데이터, 또는 객체 지향 프로그래밍 언어, 예컨대, 스몰토크, C++ 등 및 절차식 프로그래밍 언어, 예컨대, "C" 프로그래밍 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어를 포함한, 하나 이상의 프로그래밍 언어의 임의의 조합으로 작성된 소스 코드 또는 객체 코드일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는 전적으로 사용자의 컴퓨터에서, 부분적으로 사용자의 컴퓨터에서, 독립형 소프트웨어 패키지로서, 부분적으로 사용자의 컴퓨터에서 그리고 부분적으로 원격 컴퓨터에서 또는 전적으로 원격 컴퓨터 또는 서버에서 실행될 수도 있다. 후자의 시나리오에서, 원격 컴퓨터는 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)을 포함한, 임의의 유형의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터에 연결될 수도 있거나 또는 외부 컴퓨터의 연결이 (예를 들어, 인터넷 서비스 제공자를 사용한 인터넷을 통해) 이루어질 수도 있다. 일부 실시형태에서, 예를 들어, 프로그램 가능 논리 회로, 필드-프로그램 가능 게이트 어레이(field-programmable gate array: FPGA) 또는 프로그램 가능 논리 어레이(programmable logic array: PLA)를 포함한 전자 회로는 본 발명의 양상을 수행하기 위해서, 전자 회로를 개인화하도록 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어의 상태 정보를 활용함으로써 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어를 실행할 수도 있다.
본 발명의 양상은 본 발명의 실시형태에 따른, 방법의 흐름도 및/또는 블록도, 장치(시스템) 및 컴퓨터 프로그램 제품을 참조하여 본 명세서에 설명된다. 흐름도 및/또는 블록도의 각각의 블록, 및 흐름도 및/또는 블록도의 블록의 조합이 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
이 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치의 프로세서를 통해 실행되는 명령어가 흐름도 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 명시된 기능/작용을 구현하기 위한 수단을 생성하도록, 기계를 생산하기 위해서 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치의 프로세서에 제공될 수도 있다. 이 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는, 명령어가 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 흐름도 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 명시된 기능/작용의 양상을 구현하는 명령어를 포함한 제작업자의 물품을 포함하도록, 컴퓨터, 프로그램 가능 데이터 처리 장치 및/또는 다른 디바이스가 특정한 방식으로 기능하게 지시할 수 있는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 또한 저장될 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령어는, 컴퓨터, 다른 프로그램 가능 장치, 또는 다른 디바이스에서 실행되는 명령어가 흐름도 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 명시된 기능/작용을 구현하게끔, 컴퓨터, 다른 프로그램 가능 장치 또는 다른 디바이스에서 수행될 일련의 작동 단계가 컴퓨터 구현된 과정을 생성하게 하도록 컴퓨터, 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치, 또는 다른 디바이스에 또한 로딩될 수도 있다.
도면 중 흐름도 및 블록도는 본 발명의 다양한 실시형태에 따른, 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품의 아키텍처, 기능, 및 가능한 구현의 작동을 예시한다. 이 점에서, 흐름도 또는 블록도의 각각의 블록은 명시된 논리적 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령어를 포함하는, 모듈, 세그먼트 또는 명령어의 일부를 나타낼 수도 있다. 일부 대안적인 구현에서, 블록에 언급된 기능은 도면에서 언급된 순서 외로도 발생할 수도 있다. 예를 들어, 연이어 도시된 2개의 블록은 사실상 실질적으로 동시에 실행될 수도 있거나 또는 블록은 때때로 수반된 목적에 따라, 역 순서로 실행될 수도 있다. 블록도 및/또는 흐름도의 각각의 블록, 및 블록도 및/또는 흐름도의 블록의 조합이 명시된 기능 또는 작용을 수행하거나 또는 특수한 목적의 하드웨어와 컴퓨터 명령어의 조합을 수행하는 특수 목적의 하드웨어-기반 시스템에 의해 구현될 수 있다는 것을 또한 주의할 것이다.
본 발명의 다양한 실시형태의 설명은 예시의 목적을 위해 제시되지만, 총망라하거나 또는 개시된 실시형태로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 많은 수정 및 변형은 설명된 실시형태의 범위 및 정신으로부터 벗어나는 일 없이 당업자에게 분명할 것이다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시형태의 원리, 시장에서 발견된 기술에 대한 실용적 적용 또는 기술적 개선을 가장 잘 설명하도록 또는 당업자 외의 사람이 본 명세서에 개시된 실시형태를 이해하게 하도록 선택되었다.

Claims (20)

  1. 광학 접합 기계로서,
    상기 광학 접합 기계의 내부 구역 내에 위치된 투명한 데이텀(datum)으로서, 제1 기판을 지지하는, 상기 투명한 데이텀;
    상기 투명한 데이텀 상에서, 제2 기판을 집고 그리고 상기 제2 기판을 상기 제1 기판과 접촉되게 놓도록 구성된 로봇 배치 헤드; 및
    상기 투명한 데이텀과 근접하게 배치된 카메라로서, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 광학적으로 투명한 접착제의 흐름의 비디오를 캡처하는, 상기 카메라를 포함하되,
    상기 비디오는 광학 접합 과정의 실시간 시각 자료를 제공하기 위해 디스플레이되는, 광학 접합 기계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비디오는 상기 광학 접합 기계에 작동 가능하게 연결된 디스플레이 상에 디스플레이되는, 광학 접합 기계.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비디오는 제어기가 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 광학적으로 접합하도록 상기 로봇 배치 헤드를 수동으로 하강시키기 위해 작동될 때 실시간 시각적 피드백을 제공하기 위해 사용되는, 광학 접합 기계.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판은 전기적으로 활성인 디스플레이이고 그리고 상기 제2 기판은 상기 전기적으로 활성인 디스플레이를 위한 보호 커버 유리인, 광학 접합 기계.
  5. 제1항에 있어서, 상기 투명한 데이텀은 상승된 부분을 포함하는, 광학 접합 기계.
  6. 제1항에 있어서, 2개의 홀딩 영역을 가진 캐리어를 더 포함하되, 상기 2개의 홀딩 영역은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 수용하고, 상기 캐리어는 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상기 광학 접합 기계 내로 로딩하도록 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되는, 광학 접합 기계.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광학 접합 과정은 대기압에서 수행되는, 광학 접합 기계.
  8. 광학 접합 기계로서,
    상기 광학 접합 기계의 내부 구역 내에 위치된 투명한 데이텀으로서, 제1 기판을 지지하는, 상기 투명한 데이텀;
    상기 투명한 데이텀 상에서, 제2 기판을 집고 그리고 상기 제2 기판을 상기 제1 기판과 접촉되게 놓도록 구성된 로봇 배치 헤드; 및
    상기 투명한 데이텀에 근접하게 배치된 경화 공급원(curing source)으로서, 상기 제1 기판, 광학적으로 투명한 접착제 및 상기 제2 기판을 포함하는 접합된 기판 사이에서 상기 광학적으로 투명한 접착제를 경화시키도록 상기 투명한 데이텀과 상기 제1 기판을 통과하는 UV 선을 방출하는, 상기 경화 공급원을 포함하되,
    상기 접합된 기판은 상기 투명한 데이텀 상에 있는 동안 경화되는, 광학 접합 기계.
  9. 제8항에 있어서, 상기 경화 공급원은 상기 광학 접합 기계 내에서 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되고, 상기 제1 위치는 상기 투명한 데이텀 아래에 배치된 카메라의 시야 밖의 위치이고, 그리고 상기 제2 위치는 상기 투명한 데이텀 바로 아래의 경화 위치인, 광학 접합 기계.
  10. 제8항에 있어서, 상기 광학 접합 기계 내에 위치되고 그리고 전력을 상기 경화 공급원에 제공하는 경화 공급원 제어기를 더 포함하는, 광학 접합 기계.
  11. 제8항에 있어서, 상기 접합된 기판은 상기 광학 접합 기계의 내부 구역 내에서, 대기압에서 경화되는, 광학 접합 기계.
  12. 제8항에 있어서, 2개의 홀딩 영역을 가진 캐리어를 더 포함하되, 상기 2개의 홀딩 영역은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 수용하고, 상기 캐리어는 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상기 광학 접합 기계 내로 로딩하도록 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되는, 광학 접합 기계.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제1 기판은 전기적으로 활성인 디스플레이이고 그리고 상기 제2 기판은 상기 전기적으로 활성인 디스플레이를 위한 보호 커버 유리인, 광학 접합 기계.
  14. 제8항에 있어서, 상기 투명한 데이텀은 상승된 부분을 포함하는, 광학 접합 기계.
  15. 광학 접합 방법으로서,
    제1 기판을 광학 접합 기계의 내부 구역 내에 위치된 투명한 데이텀 상에 배치하는 단계;
    광학적으로 투명한 접착제를 상기 제1 기판 상에 분배하는 단계;
    상기 제1 기판과 제2 기판을 접촉시켜, 상기 광학적으로 투명한 접착제가 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 흐르게 하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 광학적으로 투명한 접착제의 흐름의 비디오를 디스플레이하는 단계를 포함하는, 광학 접합 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 접촉 후 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 운송하기 전에, 상기 광학 접합 기계의 상기 내부 구역에서 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 광학적으로 투명한 접착제를 경화시키는 단계를 더 포함하는, 광학 접합 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 광학 접합 기계의 상기 내부 구역 내의 상기 투명한 데이텀 아래에 배치된 카메라는 상기 비디오를 캡처하는, 광학 접합 방법.
  18. 제15항에 있어서, 초기 접촉 시 접착제-대-접착제 접촉을 촉진하도록, 상기 제2 기판이 로봇 배치 헤드에 의해 유지되는 동안, 상기 제2 기판 상에 적어도 상기 광학적으로 투명한 접착제의 점을 적용하는 단계를 더 포함하는, 광학 접합 방법.
  19. 제15항에 있어서, 결함의 존재에 대해 상기 접합된 기판을 점검하는 단계를 더 포함하되, 상기 점검하는 단계는 상기 제1 기판 아래에 배치된 카메라에 의해 캡처된 상기 접합된 기판의 비디오 또는 이미지를 검사하는 것을 포함하는, 광학 접합 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 방법은 대기압에서 수행되는, 광학 접합 방법.
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