光学透明胶在电子市场及应用.pdf 7页VIP

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上海胶粘剂技术协会第七届第二次学术年会光学透明胶在电子市场的应用杨胜、郑联斌（3M材料科技（广州）有限公司，广东广州）摘要：光学透明胶是一种高透光率、高效率、低雾度的亚克力双面胶带。 本文介绍了光学透明胶带在电子市场的应用现状，特别是其在电容式触摸屏市场的借鉴。 从早期出现的电阻式触摸屏，到后来的玻璃电容触摸屏、薄膜电容触摸屏，也包括现在开始流行的触摸显示一体式全贴合市场的应用。 根据各个应用的不同要求，对不同应用对光学透明胶提出的不同要求进行了分析和阐述。 此外，还简要描述了新型触摸显示技术的发展对光学透明粘合剂提出的新要求。 关键词：光学透明胶； 高透光率； 压敏胶； 电容式触摸屏 0 简介 光学透明胶是一种具有特殊光学特性的亚克力双面胶带[Bu21]，也可简称为OCA，即。 一般来说，主要由纯胶膜制成，无色透明。 它具有良好的粘合强度，可以粘合到大多数平坦的基材上。 常温下弹性模量低，伸长率大，易于加工和使用。 具有非常好的可靠性要求，能够承受高温高湿或者冷热冲击等高可靠性要求。 在可见光波段，排除光散射和吸收因素，其最大透过率可达99%，具有优异的光学传输性能； 在具有高透光率的同时，其雾度一般低于1%，保持良好的清晰度。 通俗地说就是胶体非常清澈透明； 另外，其折射率一般在1.47左右，与大多数光学材料如玻璃或PMMA的折射率相近。 与粘合时相比，可有效降低两者界面处外界光的光学反射率，提供更好的光学视觉效果； 由于它具有如此特殊且良好的光学性能，同时还具有使用方便、易于模切、薄膜较厚、易于控制、生产效率高等优点，光学透明胶在电子材料市场得到广泛应用特别是在透明窗口的粘接应用，如玻璃、透明塑料等光学材料。

随着近年来显示和触控技术的发展，光学透明胶越来越多地应用于智能触控手机的粘接应用，从最初的电阻式触摸屏到后来的电容式触摸屏，再到现在的液晶触摸显示屏集成和触摸屏。完全集成。 本文将分析和讨论光学透明胶在智能手机显示屏和触摸屏中的具体应用。 R3 上海胶粘技术协会第七届第二次学术年会 1 应用 1.1 电阻式触摸屏应用 当触摸屏手机开始出现在市场上时，大多数触摸屏都是四线电阻式触摸屏[41]。 从简单的Film+Glass到后来的结构，光学透明胶的应用越来越广泛。 也正是光学透明胶的使用，改变了以往手机触摸屏的凹面设计，平板塑料应运而生。 触摸显示设计。 镜头，如下图一所示，四线电阻式触摸屏实际上由三部分组成，最上面的触摸功能片，最下面用于支撑的玻璃或者间隔隔开的两层ITO。 亚克力板。 光学透明胶的作用是将三个部件粘合在一起，实现良好的表面粘合。 同时，由于光学透明胶优异的光学性能，电阻式触摸屏也能保持良好的透过率，安装在显示器上方后不会影响光学性能。 由于四线电阻式触摸屏的主要材料是，并且PET的特性比较柔软，所以所使用的光学透明胶一般是50um左右的薄光学透明胶。 这个厚度可以很好地填充相邻两层PET之间的空间。 通过加热加压的脱气过程，可以实现无气泡的表面粘合。 例如，美国3M公司生产的光学胶8212产品广泛应用于电阻式触摸屏的粘接。

/PhndA 图1 1.2 G+G 电容式触摸屏 虽然四线电阻式触摸屏丰富了手机的功能，增加了用户体验的乐趣，但四线电阻式触摸屏只能单点触摸，具有点击寿命短。 易受干扰的缺点正逐渐被电容式触摸屏取代。 电容式触摸屏具有多点触控功能，使各种触摸游戏和应用更具互动性。 同时，其可靠性和寿命优越，因此电容式触摸屏正在迅速推广。 通过多种材料的组合，电容式触摸屏可以有多种类型。 第一个被广泛应用的是G+G型电容式触摸屏。 尤其是美国苹果公司推出这种结构后，G+G电容式触摸屏受到了很大的欢迎。 如图2所示，简单来说，G+G电容触摸屏实际上是两层玻璃块通过光学透明胶粘合在一起的触摸屏，因此也可以称为玻璃电容触摸屏。 上海胶粘技术协会第七届第二次学术年会sor的外层充当装饰镜片，而内层则是充当触摸传感器的功能件。 通过一系列的工艺步骤，两层玻璃之间的玻璃采用光学透明的胶水实现无气泡粘合[5]，保证良好的触摸灵敏度，并防止湿气或污垢进入两层玻璃之间，影响外观和触摸感应。

对于目前的智能手机应用，光学透明胶往往选择较厚的，常用的厚度为175um。 之所以采用这个厚度，是因为玻璃与玻璃之间粘合光学透明胶的最大难点是实现无气泡粘合。 较厚的镜片上的墨水台阶具有更好的性能。 光学透明胶为了补偿玻璃的翘曲并填充玻璃，同时考虑到成本因素，175um的厚度是最佳选择。 但当玻璃尺寸变大，比如平板电脑等应用时，要求就变高，光学透明胶的厚度就会上升到250um甚至350um。 除了厚度要求外，为了达到良好的无气泡粘合性能，光学透明胶的流动性和填充性能也是需要考虑的因素。 真空键合工艺和加热加压消泡工艺完成后，良好的流动性和填充性能是保证无气泡键合良率的有效保证。 大量触摸屏制造商在生产过程中对光学透明胶的这些性能有着严格的要求，以保证触摸屏良好的性能、生产效率和质量。 速度。 1.3 G+F+F电容式触摸屏 电容式触摸屏除了G+G触摸屏外，还包括G+F+F电容式触摸屏，也可以称为薄膜电容式触摸屏。 两者相比，由于玻璃触摸屏是两层玻璃组合而成，因此更重、更厚。 还受制于玻璃触控功能片生产工艺复杂，投资门槛较高。

薄膜电容式触摸屏由于触摸功能片采用溅射ITO（氧化铟锡导电层）的PET制成，因此更加轻薄，其生产工艺和设备可以在电阻式触摸屏的基础上进行。 这可以通过改进和增加一些设备工艺来实现。 触摸屏厂商控制好生产良率后，薄膜电容触摸屏相比玻璃电容触摸屏将占据越来越大的市场份额，尤其是在中低端智能手机的应用中。 日益广泛。 如图3所示，薄膜电容式触摸屏也是由两部分组成。 一幅是外装饰玻璃镜片，这是第七届上海胶粘剂技术协会85年第二次学术年会，另一幅是下半部分。 触摸功能片由两层组成，因此可以清楚地看出玻璃电容触摸屏和薄膜电容触摸屏最大的区别在于触摸功能片的材质不同。 一种由玻璃制成，另一种由 PET 制成。 这两层用于感应触摸动作，俗称分别为上线和下线。 ITO通过蚀刻等工艺完成传感电路的制作，然后将两者整个表面用光学透明胶粘合在一起，与玻璃电容触摸屏单片光学粘合与透明胶粘合不同的是，薄膜电容式触摸屏的贴合常采用大片工艺，即将光学透明胶和光学透明胶都切成大片再贴合。 一块大片上有数十个设计好的触摸屏单元。 ，这样拟合效率会更好。

由于PET的厚度较薄，如常用的厚度，光学透明胶一般采用50um的厚度，通过相应的设备实现两层的无气泡粘合。 随后，将大片薄膜式触控功能片切割成小片触控功能片，然后通过光学透明胶贴合到玻璃Lens上。 用于粘合玻璃镜片的光学透明胶需要填充镜片上的油墨台阶，并且考虑到功能件上柔性电路板的厚度，厚度往往为100um或125um。 受生产工艺限制，PET上的ITO导电氧化物往往没有绝缘保护涂层，直接暴露在空气中。 直接用光学透明胶粘合时，要求光学透明胶不能腐蚀ITO线路，不能造成导电线路短路或电阻过大，直接导致触摸失败，这就要求光学透明胶与ITO有良好的相容性。 例如美国3M公司的8146系列光学透明胶就是与ITO兼容的良好产品。 经过高温、潮湿等严格测试后，仍然不影响导电电路的触摸感应操作。 由于薄膜电容式触摸屏的普及以及智能手机发展的新趋势，对光学透明胶也提出了新的要求。 例如，越来越多的白色或彩色触敏手机的出现，需要更薄的光学透明胶来填充更厚的墨阶，例如超过30um甚至超过40um的墨高。 此外，为了提高触摸屏的灵敏度，特别是在一些平板电脑应用中，需要具有低介电常数的光学透明胶。 常规光学透明胶的介电常数一般在4~5之间，需要低介电的光学透明胶。 要求透明胶的常数值在3左右。

1.4触摸液晶一体机全贴合光学透明胶除了作为粘接透明窗口材料的粘合剂外，还可以起到一定的光学增强作用（61）。 研究发现，当光学透明胶将两个透明基材相互粘合时，如果透明基材的折射率与光学透明胶的折射率接近，则透明基材表面对外界光的反射率会大大提高。减少，使得肉眼可以观察到，透明基板的光学透视效果更好。 利用这一特性，技术人员还使用了光学透明胶水来粘合触摸屏和液晶显示屏。 结果发现，在同等条件下，液晶显示器的对比度会大大提高。 效果更好，视觉效果更清晰，还起到节省背光功率的作用。 因此，随着智能手机对触摸屏显示效果的要求越来越严格，越来越多的厂商开始采用光学透明材料。在上海胶粘技术协会第七届第二届学术年会上，触摸屏与液晶显示一体化，完全粘合。 图 4 显示了触摸 LCD 集成的触摸屏和 LCD 显示屏之间的全粘合。 使用一层光学透明胶将它们粘合在一起。 这种结构的触摸屏可以是前面提到的玻璃电容触摸屏或者薄膜式玻璃电容触摸屏，也可以是最近开始兴起的OGS()触摸屏。 LCD一般是LCD显示器，也可以是TFT-LCD，也可以是In等新兴显示器。 电池或开。 具有触摸功能的单元。

在这种一体化、全层压的应用中，对光学透明胶的要求变得更高。 首先，光学透明胶在无气泡层压时必须具有良好的填充性和流动性。 这可以确保触摸屏制造商在层压过程中具有较高的生产良率，并避免因气泡而导致的不良品。 LCD触摸屏和触摸屏都是成本相对较高的部件，良好的光学透明胶性能对于避免不良损失和节省成本至关重要。 其次，光学透明胶必须具有良好的特性，以避免氟化物的出现。 MURA是LCD显示性能的缺陷。 现象是屏幕显示时出现色斑。 特别是当同色屏，如全白屏时，液晶屏局部位置会出现非同色色斑，影响显示效果。 MURA的产生是多种因素综合作用的结果，光学透明胶只是影响其产生的因素之一。 由于光学透明胶的粘合会产生一定的应力，因此无气泡粘合完成后，光学透明胶必须非常紧密。 最好将这些应力释放掉，避免因局部应力过大而导致LCD的MURA不良。 最后，一些厂家还对光学透明胶的返修性能提出了要求。 由于触摸屏和液晶显示器的成本较高，制造商希望能够对因光学透明胶粘合不良而导致的缺陷产品进行返工和重复使用。 目前返修一般采用冷冻法或金属线切割法，因此要求光学透明胶易于去除且方便人员操作。 基于上述要求，目前在全层压应用中，UV固化光学透明胶'71是能够满足上述要求的胶粘剂。

它以粘合膜的形式存在。 它具有柔软的粘合性能和良好的流动性。 可以很好的避免气泡、气泡的产生。 同时，层压完成后，进行UV固化工艺，保证良好的可靠性。 要求。 例如美国3M公司生产的系列产品就是这样的产品。 1.4其他此外，由于新型光学透明材料在智能手机等消费电子产品中的逐步应用，光学透明粘合剂的使用也带来了新的挑战。 例如，蓝宝石玻璃[81]在触摸屏镜头上的应用，需要折射率较高的光学透明胶来匹配蓝宝石玻璃，以达到更好的光学显示效果。 还有一些透明金属导电87上海胶粘剂技术协会第七届第二次学术年会电路。 如果采用传统的光学透明胶进行匹配，会出现金属导电线路电极重影等明显的光学缺陷。 这样的情况高折射率光学透明胶也可以很好的解决这个问题。 另外，随着超极本、一体机的普及，对光学透明胶在大尺寸上的应用提出了新的要求。 在这些应用中，液体光学胶凸显出更好的优势和性能。 例如，美国3M公司开发的LOCA技术就是一个很好的例子。 它利用丝网印刷原理开发出具有良好触变性的液体光学胶。 ，有效避免大尺寸贴合带来的气泡、溢胶和效率问题，有效克服大尺寸光学透明胶贴合的困难。

2 结论 光学透明胶作为一种具有优异光学性能的丙烯酸双面胶带，在电子市场，尤其是触摸屏市场得到广泛应用。 从最初的四线电阻式触摸屏，到逐渐取代它的电容式触摸屏，再到现在流行的一体式触摸屏贴合，光学透明胶作为一种特种光学胶带，发挥着越来越重要的作用。 角色。 当然，随着各种触控显示技术的发展，对光学透明胶的应用提出了更多新的要求。 相信会有更多的研发人员致力于开发具有更好光学性能和其他新特性的产品。 光学透明胶带满足了行业发展的新要求，甚至影响和改变了整个行业的发展趋势。 参考文献 [2] 朱永平，邓柳江，吉胜，等.光学透明薄膜【J】． 结合，2011，（11）：73-74 [3]杨庆。 光学透明胶的特性及其在消费电子设备中的应用[A]. 北京胶粘剂学会第二十届学术年会论文集1暨胶粘剂与密封剂技术发展研讨会[c]． 201【4】王春风等。 电阻式触摸屏线性故障分析及处理电子质量。 2011(9)1(12) 【5】孙贝贝，陆冬梅，等。触摸屏硬对硬真空贴合工艺的研究与应用[J]． 现代展示。 201[6]6侯瑞祥． 光学仪器用胶粘剂的应用现状及进展[J]. 光学技术，1997，(1)：49-55。 【7】杨庆等。 紫外光固化光学透明胶固化条件的研究[A]. 北京胶粘剂学会第二十一届学术年会暨胶粘剂技术创新与发展论坛论文集[C]． 20 [8] 郑联斌，山口宏，等。 微复制金刚石磨片对玻璃加工质量的影响[J]. 金刚石和磨料工具工程。 2012(02) ——上海市胶粘剂技术协会第七届第二次学术年会————————————————————————————————— ——— —二——=——==—=：=——二二——：=_一, (y()Co., Ltd,,) 清除: e(OCA), s hhaze． mkeL． 四屁股，，。 、 威恩迫击炮 或 . ：;触碰;