Optische OCA-Klebstoffe, die in volllaminierten Displaymodulen verwendet werden, sind häufig durch Anwendungsbereiche und unterschiedliche Funktionsanforderungen begrenzt, sodass die meisten Menschen nur die „Spitze des Eisbergs“ optischer OCA-Klebstoffe kennen.

Tatsächlich können optische OCA-Klebstoffe in viele verschiedene Typen eingeteilt werden – basierend auf Materialzusammensetzung, funktionellen Eigenschaften, Anwendungsszenarien und Aushärtungsmethoden – obwohl es zwischen diesen Kategorien einige Überschneidungen geben kann.

● Optische OCA-Klebstoffe können nach Materialtyp in folgende Kategorien eingeteilt werden: OCA auf Polyurethanbasis, OCA auf Gummibasis, OCA auf Acrylharzbasis und OCA auf Silikonbasis. Derzeit werden am häufigsten OCA auf Acrylharzbasis und OCA auf Silikonbasis verwendet.

● Optische OCA-Klebstoffe können nach funktionellen Eigenschaften in folgende Kategorien eingeteilt werden: gefärbtes OCA (farbiges OCA), UV-CUT-OCA, OCA mit hohem Brechungsindex und OCA mit hoher und niedriger Dielektrizitätskonstante usw.

● Optische OCA-Klebstoffe können nach Anwendungsszenarien klassifiziert werden in: Wassertropfen-Bildschirm-OCA, Sackloch-Bildschirm-OCA, PC- und PMMA-Klebe-OCA, flexibler und faltbarer OCA, Automobil-Display-OCA, Outdoor-Display-OCA usw.

● Optische OCA-Klebstoffe können je nach Härtungsmethode in folgende Kategorien eingeteilt werden: UV-härtbare OCA, nicht UV-härtbare OCA (selbsthärtende OCA), thermisch härtbare OCA und feuchtigkeitshärtbare OCA usw.

In diesem Artikel werden hauptsächlich die Unterschiede zwischen UV-OCA und Nicht-UV-OCA in volllaminierten Displaymodulen erörtert:

1.UV OCA wird durch Einwirkung von UV-Licht ausgehärtet.

OCA vom UV-Typ erfordert typischerweise zwei UV-Härtungsprozesse. Die erste Aushärtung erfolgt beim OCA-Hersteller, wo UV-Licht angewendet wird, um den Klebstoff unmittelbar nach dem Auftragen der OCA-Beschichtung auszuhärten. Die zweite Aushärtung erfolgt in der Laminieranlage, wo UV-Licht zur Aushärtung des OCA verwendet wird, nachdem der optische Klebstoff verklebt und die Blasenentfernung abgeschlossen ist.

Im Allgemeinen bestehen die Rohstoffe des optischen OCA-Klebstoffs aus flüssigen Präpolymeren, Harzmonomeren, verschiedenen Additiven und Photoinitiatoren, die gemischt und miteinander verrührt werden. Anschließend wird der OCA-Klebstoff auf eine PET-Basisfolie aufgetragen und für den ersten Aushärtungsprozess UV-Licht ausgesetzt. 

Das Prinzip ist wie folgt:

---Wenn der optische OCA-Klebstoff UV-Licht (ultraviolettem Licht) geeigneter Wellenlänge und Intensität ausgesetzt wird, zersetzt sich der Photoinitiator im OCA und erzeugt freie Radikale (der Photoinitiator zerfällt bei Einwirkung von UV-Licht im Wellenlängenbereich von 200–400 nm in freie Radikale). Diese freien Radikale initiieren eine schnelle Additionspolymerisationsreaktion der ungesättigten Gruppen, die in den Präpolymeren und Harzmonomeren vorhanden sind.

---Aufgrund des Vorhandenseins multifunktionaler Monomere und Präpolymere im OCA-Klebstoff sowie der chemischen Eigenschaften freier Radikalreaktionen (schnelle Additionspolymerisation) wandelt sich die Klebstoffbeschichtung schnell in eine unlösliche vernetzte Netzwerkstruktur um.

Nachdem der optische OCA-Klebstoff den ersten Aushärtungsprozess und die nachfolgenden Herstellungsschritte abgeschlossen hat, kann der Hersteller den Kunden den optischen OCA-Klebstoff in Einzelblättern zur Laminierung des Anzeigemoduls, zur Blasenentfernung und für verwandte Prozesse in der Laminieranlage liefern.

Nach der ersten UV-Härtung verbleibt noch eine gewisse Menge an Photoinitiator im optischen OCA-Klebstoff, außerdem liegen einige Stoffe in einem niedermolekularen Zustand vor. Daher ist für das vollständig laminierte Anzeigemodul eine zweite Aushärtung durch UV-Bestrahlung erforderlich, um die räumliche Netzwerkstruktur des optischen OCA-Klebstoffs weiter zu straffen und dadurch seine Klebeleistung zu verbessern.

2. Nicht-UV-OCA bezieht sich auf optischen OCA-Klebstoff, der vom OCA-Hersteller vor (Verlassen des Werks) in einem einzigen Aushärtungsschritt vollständig ausgehärtet wird. Dieser Prozess verbraucht die Photoinitiatoren im Klebstoff vollständig und ermöglicht die vollständige Vernetzung niedermolekularer Substanzen. Dadurch ist in der Laminieranlage keine sekundäre UV-Härtung erforderlich. Wir bezeichnen diese Art von optischem OCA-Klebstoff als „Nicht-UV-OCA“, auch bekannt als selbsthärtender OCA.

Welche spezifischen Anwendungsszenarien können optische Klebstoffe ohne UV-OCA erfüllen, die UV-OCA nicht kann? Ich habe vier solcher Anwendungen wie folgt zusammengefasst:

● EPD-Module mit PC/PMMA-Frontlicht:

Da EPD in EPD-Modulen (Electronic Paper Display) eine reflektierende Displaytechnologie verwendet, funktioniert es bei Tageslicht gut, indem es Umgebungslicht reflektiert. In dunkleren Umgebungen oder nachts muss jedoch eine Frontlichtleiterplatte (LGP) über dem EPD-Anzeigemodul laminiert werden, um für Beleuchtung zu sorgen und so die Anforderungen für den Einsatz bei schlechten Lichtverhältnissen zu erfüllen.

Bei frontbeleuchteten EPD-Anzeigemodulen besteht die Lichtleiterplatte (LGP) typischerweise aus PMMA oder PC. Bei Einwirkung von UV-Licht können PMMA- oder PC-Materialien gelb werden und Gase freisetzen.

Um dieses Risiko zu vermeiden, muss der in EPD-Anzeigemodulen verwendete OCA daher typischerweise „nicht UV-beständig“ sein und der OCA muss außerdem mit der Verbindung mit PMMA/PC-Materialien kompatibel sein.

● Anzeigemodule für direkte Sonneneinstrahlung im Freien:

Die ultraviolette (UV) Strahlung im Sonnenlicht im Freien ist typischerweise intensiv. Wenn vollständig laminierte Anzeigemodule über einen längeren Zeitraum im Freien verwendet werden, können sich viele Materialien unter kontinuierlicher UV-Einstrahlung verschlechtern und den normalen Betrieb des Displays beeinträchtigen. Um die Lebensdauer vollständig laminierter Displaymodule im Außenbereich zu verlängern, müssen die Materialien sorgfältig ausgewählt werden, um die Anforderungen an die UV-Beständigkeit zu erfüllen.

Im Allgemeinen wird für optische OCA-Klebstoffe, die in vollständig laminierten Anzeigemodulen für den Außenbereich verwendet werden, die Verwendung eines „Nicht-UV-Typs“ empfohlen. OCA vom Nicht-UV-Typ enthält wenig bis gar keine Photoinitiatoren, wodurch das Risiko einer Vergilbung bei längerer UV-Einwirkung deutlich verringert wird.

● Anzeigemodule mit UV-Blockierungsfunktion:

In speziellen Anwendungsszenarien, wie z. B. Außenwerbetafeln, medizinischen Geräten, die starke ultraviolette Strahlung aussenden, oder Luft- und Raumfahrtgeräten, muss die Schutzabdeckungslinse in einem vollständig laminierten Anzeigemodul möglicherweise UV-blockierend sein. In solchen Fällen wird typischerweise ein optischer OCA-Kleber ohne UV-Licht verwendet, um das Problem einer unzureichenden Aushärtung zu vermeiden, die bei UV-OCA auftreten kann, wenn UV-Licht nicht eindringen kann, um den Aushärtungsprozess einzuleiten.

● Anzeigemodule mit gebogenen oder unregelmäßigen (nicht rechteckigen) Strukturen:

Wenn die Struktur eines vollständig laminierten Anzeigemoduls komplex ist, wie z. B. gebogene oder unregelmäßige (nicht standardmäßige) Formen, ist der Beleuchtungsbereich der UV-Härtungsgeräte möglicherweise begrenzt, was es schwierig macht, eine gleichmäßige und vollständige Aushärtung von UV-OCA sicherzustellen. In solchen Fällen kann ein „nicht UV“-optischer OCA-Kleber gewählt werden.

3. Leistungsunterschiede zwischen UV-OCA und Nicht-UV-OCA.

Zusätzlich zu den Unterschieden in der Anzahl der Härtungsschritte unterscheiden sich UV-OCA und Nicht-UV-OCA auch in den Laminierungsprozessen, der Füllfähigkeit in Stufenhöhe und der mechanischen Leistung unter Hochtemperaturbedingungen.

● Laminierungsprozess: UV-OCA-Hersteller führen vor dem Versand nur einen UV-Härtungsschritt durch, während Nicht-UV-OCA-Hersteller vor der Lieferung zwei Härtungsschritte durchführen. Daher sind die Verwendungsprozesse für UV- und Nicht-UV-OCA in den nachgeschalteten Laminieranlagen unterschiedlich.

● Füllmöglichkeit in Stufenhöhe:

---UV OCA durchläuft vor dem Versand nur einen UV-Härtungsprozess mit einer Aushärtungsrate von etwa 45 % bis 55 %. Aufgrund seiner geringeren Aushärtungsgeschwindigkeit weist UV-OCA eine relativ geringere Härte auf, was zu einer besseren Fließfähigkeit und Füllfähigkeit sowie einer besseren Mura-Absorption im Vergleich zu Nicht-UV-OCA führt.

---Nicht-UV-OCA durchläuft vor dem Versand einen zweiten Härtungsprozess, wodurch eine Härtungsrate von etwa 65 % bis 70 % erreicht wird. Aufgrund der höheren Aushärtungsgeschwindigkeit weist Nicht-UV-OCA eine relativ höhere Härte auf, was zu einer etwas schlechteren Fließfähigkeit und Füllfähigkeit sowie einer geringeren Mura-Absorption im Vergleich zu UV-OCA führt.

Im Allgemeinen beträgt bei gleicher OCA-Dicke die Stufenhöhenfüllfähigkeit von UV-OCA etwa 30–35 % ihrer eigenen Dicke, während die von Nicht-UV-OCA etwa 10–15 % ihrer Dicke beträgt. Um die Stufenhöhenfüllfähigkeit von Nicht-UV-OCA zu verbessern, wird typischerweise eine dickere OCA-Schicht ausgewählt.

● Mechanische Leistung bei hohen Temperaturen:

Im Vergleich zu OCA vom UV-Typ bietet OCA vom Nicht-UV-Typ kaum Vorteile hinsichtlich der mechanischen Leistung. Wenn man die Schälfestigkeit von OCA einfach vergleicht, weist OCA vom Nicht-UV-Typ sowohl bei Raumtemperatur als auch bei hohen Temperaturen niedrige Werte auf. Daher muss bei der Verwendung von OCA vom Nicht-UV-Typ besonderes Augenmerk auf Probleme mit dem Blasenrückprall nach Hochtemperaturtests gelegt werden.

Bei den oben genannten Erkenntnissen handelt es sich um gemeinsame Erkenntnisse – abweichende Meinungen sind willkommen und können jederzeit diskutiert werden.