フルラミネーションディスプレイモジュールで使用されるOCA光学接着剤は、適用分野やさまざまな機能要件によって制限されることが多く、ほとんどの人がOCA光学接着剤の「氷山の一角」にしか遭遇しないことになります。

実際、OCA 光学接着剤は、材料組成、機能特性、用途シナリオ、硬化方法に基づいてさまざまなタイプに分類できますが、これらのカテゴリには重複する部分がある場合があります。

● OCA 光学接着剤は、材質によりポリウレタン系 OCA、ゴム系 OCA、アクリル樹脂系 OCA、シリコーン系 OCA に分類されます。現在、アクリル樹脂系OCAとシリコーン系OCAが主流となっています。

● OCA 光学接着剤は機能特性により、染色 OCA（カラー OCA）、UV-CUT OCA、高屈折率 OCA、高誘電率・低誘電率 OCA などに分類されます。

● OCA 光学接着剤は、用途シナリオによって次のように分類できます: 水滴スクリーン OCA、止まり穴スクリーン OCA、PC & PMMA 接着 OCA、フレキシブル & 折り畳み式 OCA、自動車用ディスプレイ OCA、屋外ディスプレイ OCA など。

● OCA 用光学接着剤は硬化方法により、UV 硬化型 OCA、UV 非硬化型 OCA（自己硬化型 OCA）、熱硬化型 OCA、湿気硬化型 OCA などに分類されます。

この記事では主に、フルラミネーション ディスプレイ モジュールにおける UV OCA と非 UV OCA の違いについて説明します。

1.UV OCAはUV光にさらされることで硬化します。

UV タイプの OCA には通常 2 つの UV 硬化プロセスが必要です。最初の硬化は OCA メーカー側で実行され、OCA コーティングが適用された直後に UV 光が照射されて接着剤が硬化されます。 2 回目の硬化はラミネート施設で行われ、光学接着剤が接着され、気泡が除去された後、UV 光を使用して OCA を硬化します。

一般に、OCA光学接着剤の原料は、液状プレポリマー、樹脂モノマー、各種添加剤、光開始剤で構成され、これらを混合・撹拌します。次に、OCA 接着剤を PET ベース フィルム上にコーティングし、最初の硬化プロセスのために UV 光にさらします。 

原則は次のとおりです。

--- OCA 光学接着剤が適切な波長と強度の UV 光 (紫外線) にさらされると、OCA 内の光開始剤が分解してフリーラジカルが生成されます (光開始剤は、200 ～ 400 nm の波長範囲の UV 光にさらされるとフリーラジカルに分解されます)。これらのフリーラジカルは、プレポリマーと樹脂モノマーに存在する不飽和基の急速な付加重合反応を開始します。

---OCA接着剤には多官能性モノマーとプレポリマーが存在し、フリーラジカル反応（急速付加重合）の化学的特性により、接着剤コーティングはすぐに不溶性の架橋ネットワーク構造に変化します。

OCA 光学接着剤が最初の硬化プロセスとその後の製造ステップを完了した後、メーカーは、ラミネート施設でのディスプレイ モジュールのラミネート、気泡除去、および関連プロセスのためにカットシート OCA 光学接着剤を顧客に提供できます。

最初の UV 硬化後、OCA 光学接着剤には一定量の光開始剤がまだ残り、いくつかの物質は低分子状態で存在します。したがって、完全にラミネートされたディスプレイモジュールでは、OCA光学接着剤の空間ネットワーク構造をさらに強化し、それによって接着性能を高めるために、2回目のUV照射硬化が必要です。

2.非 UV OCA とは、OCA メーカーによって (工場から出荷される前に) 1 回の硬化ステップで完全に硬化される OCA 光学接着剤を指します。このプロセスにより、接着剤内の光開始剤が完全に消費され、低分子物質が完全に架橋することが可能になります。その結果、ラミネート施設での二次 UV 硬化は必要ありません。当社では、このタイプの OCA 光学接着剤を「非 UV OCA」と呼び、自己硬化型 OCA とも呼ばれます。

では、非 UV OCA 光学接着剤は、UV OCA では対応できない特定の用途シナリオにはどのようなものがあるのでしょうか?以下にそのようなアプリケーションを 4 つまとめました。

● PC/PMMA フロントライト付き EPD モジュール:

EPD (電子ペーパー ディスプレイ) モジュールでは、EPD は反射型ディスプレイ技術を使用しているため、周囲の光を反射することで日光の下でも良好なパフォーマンスを発揮します。ただし、暗い環境や夜間では、EPD ディスプレイ モジュールの上にフロントライト ガイド プレート (LGP) を積層して照明を提供する必要があり、それによって低照度条件での使用要件を満たすことができます。

フロントライト型 EPD ディスプレイ モジュールでは、導光板 (LGP) は通常、PMMA または PC で作られています。紫外線にさらされると、PMMA または PC 素材が黄色くなり、ガスが発生することがあります。

したがって、このリスクを回避するために、EPD ディスプレイ モジュールで使用される OCA は通常「非 UV」である必要があり、OCA は PMMA/PC 材料への接着にも適合する必要があります。

● 屋外の直射日光にさらされるディスプレイ モジュール:

通常、屋外の太陽光に含まれる紫外線 (UV) 放射は強力です。完全にラミネートされたディスプレイ モジュールを屋外で長期間使用すると、継続的な UV 暴露により多くの材料が劣化し、ディスプレイの通常の動作に影響を与える可能性があります。屋外用途で完全にラミネートされたディスプレイモジュールの耐用年数を延ばすには、耐紫外線要件を満たすように材料を慎重に選択する必要があります。

屋外用フルラミネートディスプレイモジュールに使用されるOCA用光学接着剤は、一般的に「非UVタイプ」を使用することを推奨します。非 UV タイプの OCA には光開始剤がほとんどまたはまったく含まれていないため、長時間の UV 暴露による黄変のリスクが大幅に軽減されます。

● UV カット機能を備えたディスプレイ モジュール:

屋外看板、強い紫外線を放出する医療機器、航空宇宙機器などの特殊な用途シナリオでは、完全にラミネートされたディスプレイ モジュールの保護カバー レンズに UV ブロック機能が必要な場合があります。このような場合、通常、「非 UV」OCA 光学接着剤は、UV OCA で UV 光が浸透して硬化プロセスを開始できない場合に発生する可能性のある硬化不十分の問題を回避するために使用されます。

● 湾曲または不規則 (非長方形) 構造のディスプレイ モジュール:

フルラミネートディスプレイモジュールの構造が曲面や不規則（非標準）形状など複雑な場合、UV硬化装置の照射範囲が制限されるため、UV OCAの均一かつ完全な硬化を保証することが困難になる場合があります。このような場合は、「非 UV」OCA 光学接着剤を選択できます。

3. UV OCA と非 UV OCA のパフォーマンスの違い。

UV OCA と非 UV OCA は、硬化ステップ数の違いに加えて、積層プロセス、段差充填能力、高温条件下での機械的性能も異なります。

● ラミネートプロセス: UV OCA メーカーは出荷前に 1 つの UV 硬化ステップのみを実行しますが、非 UV OCA メーカーは出荷前に 2 つの硬化ステップを完了します。したがって、下流のラミネート施設での UV OCA と非 UV OCA の使用プロセスは異なります。

● 段差充填機能:

---UV OCA は出荷前に 1 回の UV 硬化プロセスのみを経て、硬化率は約 45% ～ 55% です。 UV OCA は硬化速度が遅いため、硬度が比較的低く、その結果、非 UV OCA と比較して流動性と充填能力が向上し、ムラ吸収性も優れています。

---Non-UV OCAは出荷前に二次硬化プロセスを経て、約65%～70%の硬化率を実現します。非 UV OCA は硬化速度が高いため、比較的高い硬度を持ち、その結果、流動性と充填能力がわずかに劣り、UV OCA と比較してムラ吸収が減少します。

一般に、同じ OCA 厚さの下で、UV OCA の段差充填能力はそれ自体の厚さの約 30% ～ 35% ですが、非 UV OCA のそれは厚さの約 10% ～ 15% です。非 UV OCA の段差充填能力を向上させるには、通常、より厚い OCA 層が選択されます。

● 高温下での機械的性能:

UV タイプの OCA と比較すると、非 UV タイプの OCA は機械的性能の点でほとんど利点がありません。 OCA剥離強度を単純に比較すると、非UV系OCAは室温、高温下ともに低い値を示します。したがって、非 UV タイプの OCA を使用する場合は、高温試験後の気泡のリバウンドの問題に特別な注意を払う必要があります。

上記は共有された洞察です。異なる意見は歓迎されており、いつでも議論できます。