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技术情报



1、什么是光学粘合?
2、光学粘接材料
3、光学接合工序
4、等离子清洗工艺
5、贴合设备
6、贴合方法比较


技术情报



      什么是光学粘合?

       

              通过用透明树脂填充液晶显示屏和盖板之间的空气间隙(气隙),可以提高屏幕的可视性。特别是在户外等明亮的地方使用时,这个间隙会反射光线,使图像难以看清。通过使用这种光学粘合技术,可以消除这种反射,显示更清晰、更清晰的图像。

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          大连丸方将根据客户的产品规格,提供适合光学粘合所需的材料、工艺和设备的建议。欢迎随时联系我们。

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        光学粘接材料

        1.OCAOCR 

        光学粘接材料大致可分为两类。

         ①OCAOptical Clear Adhesive) 光学透明粘合片

            将粘合片 (OCA) 夹在

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         OCROptical Clear Resin)   光学透明粘合剂

           在要粘合的面板之间填充并固化液体粘合剂 (OCr)。

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        在进行产品设计时,选择OCA还是OCR的方法需要考虑各自的特点。总体来说,OCA适用于将硬质板状部件(如盖板镜片和液晶单元)与软性薄膜部件(如触摸传感器和功能性薄膜)贴合在一起。而OCR适用于将硬质板状部件(如盖板镜片和液晶单元)彼此贴合,也适用于曲面形状的贴合。选择哪种方法会影响工艺设备和质量管理,因此在确定规格之前进行预先研究是非常重要的。
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        2.硅胶和丙烯酸材料

           用于光学粘合的材料有两种,分别是硅酮系和丙烯酸系,根据产品的使用环境和粘合要求来选择。

        ・硅酮系OCR/OCA

          硅酮是由硅和氧组成的硅氧烷键(=Si-O-Si=)为骨架,在该硅上结合有以甲基(-CH3)  

          为主体的有机基团的聚合物。它对环境温度具有稳定的耐热性和耐寒性,被广泛用于

          需要严苛温度环境的车载显示器中。

        优势

         ■ 由于固化时的收缩率小,能降低对显示器的残余应力,从而减少应力引起的不均匀现象。  

         ■ 对环境温度具有稳定的耐热性和耐寒性,广泛应用于需要严苛温度环境的车载显示器

          中。

        劣势

            ■ 折射率约为1.4,与玻璃、PC、PMMA的1.5有些许差异,因此相比丙烯酸系反射损失 

          较大。

            ■ 使用铂催化剂的OCR,在特定物质污染时有固化阻碍的风险。需要注意粘合面不被污染

          物污染。

        ・丙烯酸系OCR/OCA

          丙烯酸树脂是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物而成,是透明性高的非晶质合成树脂。

        优势

         ■ 被广泛用于智能手机、平板电脑、PC等,材料相对便宜,工艺管理容易,作业性优越。  

         ■ 折射率为1.49,与玻璃面板几乎相同,因此反射损失极小。

        劣势

         ■ 在环境稳定性和对紫外线的耐久性方面不如硅酮系。

         ■ 固化时的收缩率大,固化后的粘合层会残留应力,可能导致亮度不均匀和脱层的情况。

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          光学贴合工序

          下面介绍 OTA 和 OCR 光学粘合的基本工程。

          1.OCA的基本工程

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              ①洗净          等离子照射可清洁 LCD 和透明盖板表面的污垢。  

              ②弱分离器剥离           剥离 OCA 的弱粘合片(弱分离器), 剥离时,请注意不要使粘合层变形。

              ③貼合1       将②的OCA 与盖镜头粘合。 有大气贴合和真空贴合方法。

              ④強分离器剥离      将③的OCA剥离OCA的强粘合片(强分离器), 剥离时,请注意不要使粘合层变形。 

              ⑤贴合2                     将④透明盖板与 LCD 粘合在一起。 有大气贴合和真空贴合两种方法。

              ⑥正式硬化        通过加热和紫外线照射完全固化。 对于不固化的 OCR,此步骤是不必要的。此外,为了进行脱泡处理,有时进行高压灭菌加压。

              ⑦检査         通过相机图像和视觉检查是否存在异物或气泡。 使用专用仪器检查亮度、颜色不均匀、雾度等进行性能检查。

           

          2.OCR 的基本工程

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            ①洗净       通过等离子照射,可以清洗LCD和透明盖板表面的污垢,并通过界面改性提高粘合表面的润湿性。   

              ②制作围坝             在盖玻璃上涂布制作围坝材料,通过紫外线照射使它固化。 在使用粘度比较高的OCR粘结剂的情况下,就不需要涂布制作围坝过                                                 程。   

              ③OCR涂布        在大坝内部涂布OCR。 涂布装置根据OCR粘度和涂布式样,如气压点胶机或狭缝涂布机,选择最适合您的。   

              ④假硬化            通过加热或紫外线照射使它假固化。 根据 OCR 的式样,也有不需要此步骤的情况。

              ⑤貼合        将涂有 OCR 的透明盖板与 LCD 粘合。 在真空容器中按压这两种部品使它们贴合,这是通常的做法,但也有可以在正常大气压下                                               贴合的情况。   

              ⑥最终硬化         通过加热或紫外线照射使它完全固化。 此外,为了脱气泡,有时也会将部品放进容器内高气压加压处理。

              ⑦检查        通过相机图像和视觉检查是否存在异物或气泡。 使用专用仪器检查亮度、颜色不均匀、雾度等进行性能检查。



          3干法和湿法   

                  根据贴合时的OCA或者OCR固化状态,可分类为干法工艺、湿法工艺。

                  两者都有其优缺点,您需要了解它们的特点。

              ①湿法工艺

             在贴合时,在包括半固化或者正在固化的状态下进行贴合,贴合时OCR会模仿气隙流动。

          因此OCR是湿法工艺(WET)。

          优势

           ■ 在贴合时,由于胶水流动,可以吸收盖板镜片的形状误差和黑色掩膜的台阶差,不会因厚度不均匀

          而产生残余应力的贴合。

           

             ■ 此外,由于不需要严格管理粘结剂的涂布精度,可以使用相对便宜的涂布系统进行生产。

           ■ 提高了LCD和盖板镜片界面与胶水的结合性,粘合强度稳定。

          劣势

           ■ 在贴合时有OCR溢出并流入LCD模块内的风险。需要通过形成挡板或密封防止流入。

           ■ 由于从未固化状态到完全固化,相比干法工艺(DRY),更容易受到OCR固化收缩的影响。OCA的固化收

             缩率为硅酮系约1%<丙烯酸系约4%。在干法工艺(DRY)的情况下,采用硅酮系湿法工艺(WET)的OCR 情况很多。

           

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          大连丸方根据客户要求提供光粘接工艺设计、设备设计、设备引进、原型设计支持等建议。请随时与我们联系。

          干法工艺

           在贴合时,OCA处于半固化或完全固化的状态。因此,OCA属于干法工艺(DRY),将OCR进行

           初步固化后进行贴合也属于干法工艺(DRY)。

          优势

           ■ 在固化或半固化状态下处理,操作方便。此外,最终固化时间较短,工程设计容易。

           

           ■ 由于在固化或半固化状态下进行贴合,贴合时不会有胶水溢出或流入LCD模块内部。

           ■ 最终固化时的固化收缩较小,因此可以降低粘合层中残留的应力(残余应力)。

          劣势

           ■ 由于粘合层厚度不均匀,盖板镜片形状误差,导致的贴合厚度不均匀,会在这些部分产生残

            余应力,导致亮度不均或脱层。因此,需要减少OCR涂布不均,提高盖板镜片的平整度。

            尤其是形状精度难以保证的树脂盖板镜片需要特别注意。

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              大连丸方将根据客户的要求,进行光学贴合工程设计、设备设计、设备引进、试制支援等建议。请随意咨询。

            等离子清洗工艺

                等离子清洗效果

                  为了稳定粘合强度,必须保持粘合表面清洁。

                  等离子体清洗的效果包括(1)表面清洗(2)表面改性。 通过这种效果,通过事先进行等离子体处理,粘接性大幅提高改进。 在直接粘接过程中,通常使用小型低成本大气压力等离子体装置。

            ①表面清洁效果

                   附着在基板上的有机物可以通过等离子体照射来激活等离子体。与分子反应和气化,无需清洁剂即可去除有机物。

            ②表面改性效果

                  当对基板(不锈钢、玻璃、PP、铝等)进行等离子体照射时,等离子体的电离分子(如OH组)被修饰到表面,以提高亲水性。

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                  大连丸方提供等离子清洗技术支持,设计制造等离子清洗设备。 我们根据客户的要求提出建议。请随时与我们联系。
              贴合设备

                      贴合方式,可以选择大气压贴合和真空贴合两种。此外,根据OCA和OCR的不同,贴合方法和所需设备也会有所变化。这里介绍几种典型的贴合方式。

              大气压滚轮方式贴合     

                      在大气压下的贴合,多用于基材和薄膜的贴合。在管理加重的同时,驱动滚轮排出空气进行贴合。由于贴合时间短,设备相对便宜,因此广泛用于量产设备。但是,不适合用于如液晶模块等不能承受大重量的部件贴合。此外,因为是大气压下贴合,有嵌入气泡的风险,如果气泡出现,则需要通过高压釜进行加压脱泡处理。近年来,为了降低气泡风险,还设想了在真空压力中进行滚轮贴合的方法。特别是对于提高大尺寸面板贴合的成品率是有效的手段。

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              大气压湿法工艺贴合     

                     在OCR的大气压贴合方法中,广泛应用于LCD模块与盖板镜片的贴合。这种方法几乎不需要贴合压力,因此可以将贴合部件的加重损伤降到最低。此外,由于OCR在流动状态下进行贴合,可以吸收盖板镜片的平整度误差,降低残余应力。但另一方面,如果OCR的流动不稳定,就会产生气泡,因此需要严格管理OCR的描绘、贴合速度和涂布精度。此外,还存在OCR溢出和流入的风险。因此,这种方法多用于小型和中型面板的贴合。

               

                   大连丸方将根据客户的产品规格,提供适合光学粘合所需的材料、工艺和设备的建议。欢迎随时联系我们。

               

               

               OCR涂布工程

                      首先,为了防止OCR溢出,涂布并固化挡板材料。挡板上需要设置排气孔,以便在贴合时排出空气。接着,用分配器涂布OCR。根据贴合时OCR的扩散情况设计最佳的描绘模式,并在管理涂布量、涂布位置和涂布速度的同时进行涂布。如果管理不稳定,就会出现气泡残留、溢出等不良情况。至于将OCR涂布在盖板镜片侧还是LCD侧,应根据产品结构选择最适合的一方。(图解显示的是涂布在盖板镜片侧的情况。)

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              大气压湿法贴合工序

                      完成OCR应用后,将透明盖板翻转过来,使其与 lcd 模块平行对齐。然后,将透明盖板慢慢地移动到位并粘合。此时,中心部最先与OCR接触并慢慢地向外周方向扩展那样地设计,可以减少中心气泡的残余。粘接完成后,通过UV照射等使OCR固化,就可以手动拿持制品了。

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                    大连丸方将根据客户的产品规格,提供适合光学粘合所需的材料、工艺和设备的建议。欢迎随时联系我们。

              ③真空气压下贴合

                     无论是OCA、OCR,还是干法工艺(DRY)、湿法工艺(WET)的贴合方式,这都是一种通用的贴合方法。贴合过程中常见的不良现象是气泡不良。这是指粘合层中混入气泡的不良现象,如果在真空环境下进行贴合,即使在真空中存在气泡,恢复大气压时,气泡的尺寸也会缩小,不会被肉眼看到。但是,这种方法也有缺点。真空容积越大,达到预定真空度的时间就越长。因此,可能会延长周期时间,成为瓶颈工序。可以通过提高真空泵的能力或极小化真空腔的容积来改善这一问题。

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              关于贴合压力

               在干法工艺(DRY)贴合中,需要通过接着的弹性,吸收粘合层的厚度不均和盖板镜片的平整度不均。因此,如果粘合层较软,可以使用较低的贴合压力进行贴合。 在湿法工艺(WET)贴合中,贴合压力并不重要,但需要精确对齐OCR的液面高度和贴合高度。如果液面与贴合物之间的空间过大,即使在大气压下缩小,仍可能残留肉眼可见的气泡。

                    大连丸方将根据您的产品规格,就光粘接所需的材料、工艺和设备提出建议。请随时与我们联系。
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                贴合方法比较

                根据产品规格

                 需要确定贴合工序的要求。要求有四项,根据贴合材料和贴合方式的选择,难易度会有所不同,

                 因此需要考虑这些点进行工序设计。

                 ①无气泡均匀贴合

                   贴合后的气泡和未贴合是质量不良的表现。原因包括粘合层的不均匀和贴合压力不足。

                 ②确保不剥离贴合

                  确保贴合物完全密合并保持均匀的粘合强度。此外,还需要防止表面污染。

                 ③无残余应力贴合

                  硬化后如果残留应力,会产生亮度不均。原因包括部件精度、粘合层不均和硬化收缩等。

                 ④无异物贴合

                   从部件引入到贴合工序,需要采取异物混入对策。所需工序数越多,混入风险也越大。

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                什么是光学粘合?


                通过用高透明材料填充液晶显示器和盖透镜之间的空气层(气隙),可以提高可见性。
                特别是在环境使用外部光时,由于气隙之间的光的多重反射,图像会退化。
                这种光学粘合技术可提供清晰的图像,无需多重反射,从而提高了显示质量。

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                当光线穿过具有折射率差异的边界时,反射光根据入射角和折射率差异而变化。 玻璃或聚碳酸酯, 当丙烯酸等覆盖透镜的折射率为1.5时,空气层的折射率为1.0,因此会产生折射率差,产生恒定的反射光。
                通过光学接合,用折射率1.5材料填充该空气层,通过减少多余的反射光,图像变得清晰,提高可见性。

                此外,通过粘接,可以获得以下效果:
                1. 用粘合剂填充气隙可提高物理强度,提高面板的抗冲击性能。  
                2. 在寒冷和温差的环境中,气隙中的水分可能会冷凝。 光粘接时没有空气层,因此不产生结露。  
                3. 由于液晶屏和盖透镜之间没有间隙,因此可以防止异物进入,并长时间保持屏幕清洁。

                光学粘接材料


                1.OCA和OCR

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                2.硅胶和丙烯酸材料
                用于光学粘接的材料有两种类型:硅胶和丙烯酸,根据产品的使用环境和粘合规格进行选择。

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                光学接合工序


                下面介绍 OTA 和 OCR 光学粘合的基本过程。
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                等离子清洗工艺

                等离子清洗效果

                为了稳定粘合强度,必须保持粘合表面清洁。  
                等离子体清洗的效果包括(1)表面清洗(2)表面改性。 通过这种效果,通过事先进行等离子体处理,粘接性大幅提高改进。 在直接粘接过程中,通常使用小型低成本大气压力等离子体装置。

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                光学粘接方法2

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