Optische Bonding-Prozesse für SVR-Anwendungen (Optical Elastic Resin)

Es ist wichtig, den SVR auszuwählen, der zum zu laminierenden Material passt.

Die Optical Elastic Resins (SVRs) und Hybrid Optical Elastic Resins (HSVRs) von Dexerials füllen den Luftspalt zwischen Substraten (z. B. Deckplatte und Displaymodul), um Blendeffekte zu reduzieren und die Bildschirmsichtbarkeit zu verbessern. Sie werden in einer Vielzahl von Elektronikprodukten eingesetzt, darunter Smartphones, LCD-Kamerabildschirme, Tablets und Großbildfernseher. Neuerdings werden sie auch in Fahrzeugdisplays eingesetzt. Da die Anwendungsmöglichkeiten von SVRs stetig zunehmen, ist zu beachten, dass die Anwendung von SVRs von den beiden verbundenen Substratmaterialien (Klebstoffen) abhängt. Die folgende Tabelle erläutert Details.

SVR füllt den Luftspalt zwischen der oberen Displayplatte und dem Displaymodul. Je nachdem, welche beiden Materialien (Substrate) miteinander verbunden werden, sind unterschiedliche SVR-Typen geeignet. Dies ist in der nachstehenden Tabelle dargestellt.

Bei der Auswahl des geeigneten SVR können folgende Substrate verwendet werden: Substrat 1: Deckplatte (Glas oder Kunststoff) Substrat 2: Flüssigkristallanzeige (LCD), Touchpanel oder organische Leuchtdiode (OLED). Bei der Auswahl des SVR sind unter anderem Schrumpfung und Elastizität während der Aushärtung sowie die erforderliche UV-Bestrahlungsmenge zu berücksichtigen. Auch der Arbeitsaufwand (Stunden) und die Prozesskosten können die Wahl beeinflussen.

Es gibt verschiedene Methoden zum Verbinden von Deckplatten mit Displaymodulen. Die Wahl der Methode hängt von den Produktspezifikationen, der verwendeten Ausrüstung, den Prozessen und der gewünschten Produktionseffizienz ab. Im Folgenden werden drei typische SVR- und Hybrid-SVR-Verbindungsverfahren beschrieben.

①Flip-Bonding-Methode

Zunächst stellen wir eine Bindungsmethode namens Flip-Bonding vor. Dies ist die grundlegendste Konstruktionsmethode. Sehen wir uns jeden Schritt anhand des folgenden Diagramms an.

Schritt 1: Bewerbung
SVR wird mit einem sogenannten Dispenser auf die Klebefläche der oberen Platte (Glas oder Kunststoff) aufgetragen. Wenn ein Überlaufen des Harzes verhindert werden muss, kann vorab ein Damm (DAM) um den Umfang herum erstellt werden.

Schritt 2: Befestigung Drehen Sie die obere Platte mit aufgebrachtem SVR um und befestigen Sie sie mit der beschichteten Seite nach unten am darunterliegenden Anzeigemodul.

Schritt 3: Crimpen
Durch das Zusammendrücken der verbundenen Module von oben und unten wird das flüssige SVR bis in jede Ecke der Klebefläche verteilt.

Schritt 4: Vorhärten
Das Harz wird durch Bestrahlung mit ultraviolettem (UV) Licht von der Ober-, Seiten- oder Rückseite des Moduls vorgehärtet. Dieser Prozess verhindert eine Fehlausrichtung der Moduloberflächen und ermöglicht einen reibungslosen Übergang zum Haupthärtungsprozess in Schritt 5.

Schritt 5: Vollständige Aushärtung
Die Module werden auf einem UV-Bestrahlungsgerät vom Bandfördertyp aufgereiht und mit UV-Licht bestrahlt, um das SVR vollständig auszuhärten und so den Laminierungsprozess abzuschließen.

2. Entwicklung und Vorteile des Dispense-and-Flip-Bondens

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Wir werden von Kunden oft gefragt, ob es nicht einfacher wäre, das Anzeigemodul einfach von oben anzubringen. Diese Methode hat jedoch den großen Vorteil, dass keine Luftblasen im Harz eingeschlossen werden. Wir erklären das Prinzip dahinter.
Die folgende Abbildung zeigt eine schematische Darstellung der mit SVR beschichteten oberen Platte und des Anzeigemoduls. Das auf die obere Platte aufgetragene flüssige SVR tropft aufgrund seines Eigengewichts von einem einzigen Punkt nach unten, wie in der Abbildung gezeigt. Wenn der SVR mit dem Modul in Kontakt kommt, dehnt er sich von diesem Punkt aus nach außen aus und schließt alle Lücken, in denen sich Luftblasen bilden könnten.

Liegt allerdings die mit SVR beschichtete Platte darunter, entstehen leichte Unebenheiten auf der Oberfläche des aufgetragenen Harzes. Wenn dann ein Modul darauf platziert wird, wird Luft in den Lücken zwischen den Unebenheiten eingeschlossen und es entstehen Luftblasen.

Es war ein gewisser „Zufall“, der zur Entstehung dieser Bauweise führte. Seit Beginn der SVR-Entwicklung wussten wir, dass SVR die Bildsichtbarkeit durch das Füllen des Luftspalts im Display verbessern kann, doch mehrere Jahre lang gelang es uns nicht, das Problem der Luftblasen zu lösen. Ich entdeckte die Lösung für dieses Problem, als eines Tages bei einem Experiment etwas schief ging. Dabei rutschte dem Forscher die SVR-beschichtete Glasplatte aus der Hand und landete verkehrt herum auf der darunterliegenden Platte. Aus irgendeinem Grund gab es keine Luftblasen im Glas und das SVR verteilte sich schön. Aus dieser zufälligen Entdeckung konnten wir eine blasenfreie SVR-Konstruktionsmethode entwickeln und patentieren, die wir 2007 erfolgreich auf den Markt brachten.

②Hybrid-SVR-Methode (HSVR)

Als nächstes folgt der Klebeprozess mit einem Produkt namens Hybrid SVR (HSVR), einer verbesserten Version von SVR. Bei der oben beschriebenen Dispense-and-Flip-Bonding-Technik wird flüssiges SVR mit einem Dispenser aufgetragen und anschließend UV-gehärtet. Dies führt dazu, dass die Flüssigkeit beim Verpressen am Rand der Klebefläche überläuft, was manchmal einen zusätzlichen Schritt erfordert, um den Überlauf nach dem UV-Härtungsprozess zu entfernen. In jüngster Zeit erfordert der Trend zu schmalen Einfassungen im Smartphone-Design eine strengere Kontrolle des Harzüberlaufs.

Um dieses Überlaufproblem zu lösen, hat Dexerials ein Produkt namens Hybrid SVR entwickelt. Die Farbe wird mithilfe eines sogenannten Schlitzauftragsgeräts in „ebener“ Weise auf die obere Platte des HSVR aufgetragen, wie in der Abbildung unten gezeigt.

Nach dem Auftragen erreicht das HSVR nach dem UV-Vorhärtungsprozess eine Aushärtungsrate von 60–80 %. Das Harz härtet so weit aus, dass es am Rand des Panels nicht überläuft. Bei dieser Methode wird ein doppelseitiges Klebeband auf der oberen Platte angebracht, um diese am Display zu befestigen. Unten sehen Sie eine Abbildung der HSVR-Methode.

Hybrid-SVR hat außerdem den Vorteil, dass sich Unebenheiten auf der Anzeigetafel leichter reduzieren lassen als mit SVR. Einer der Hauptgründe für eine ungleichmäßige Anzeige ist der Grad der Aushärtungsschrumpfung des eingefüllten Harzes. Hybrid-SVR erfährt aufgrund der vorübergehenden Aushärtung vor dem Verkleben eine gewisse Schrumpfung, sodass die Schrumpfung während der endgültigen Aushärtung nach der Komprimierung gering ist. Dadurch ist es möglich, Ungleichmäßigkeiten in der Paneldarstellung deutlich zu reduzieren.

3) DAM & Füllmethode

Die letzte Methode wird als Dam & Fill-Methode bezeichnet. Wie die HSVR-Methode wurde dieses Verbindungsverfahren entwickelt, um ein Überlaufen des SVR zu verhindern.

Bei der DAM & Fill-Methode wird, wie in der Abbildung unten gezeigt, Harz rund um den äußeren Umfang der oberen Platte aufgetragen, um einen „Damm“ zu bilden, der das SVR zurückhält. Anschließend wird der SVR wie bei herkömmlichen Verfahren aufgebracht und auf dem Anzeigemodul befestigt.

Das zuvor vorgestellte hybride SVR ist eine ideale Methode zur Vermeidung von Überläufen, kann jedoch nicht mit herkömmlichen Dispensern aufgetragen werden und erfordert ein Gerät mit Schlitzdüse, das das Material auf eine Oberfläche auftragen kann (Schlitzbeschichter).

Darüber hinaus ist es aufgrund des Mechanismus der Schlitzdüse schwierig, Farbe auf etwas anderes als eine quadratische Form aufzutragen, und auch die Größe der oberen Platte, die beschichtet werden kann, ist durch ihre Größe begrenzt. Andererseits bietet dieses DAM & Fill-Verfahren den Vorteil, dass herkömmliche Geräte unverändert verwendet werden können, ein gewisser Freiheitsgrad bei der Formgebung der Beschichtung besteht und das Überlaufen reduziert wird.

Oben haben wir die optischen Bindungsmethoden für Displays unter Verwendung von drei Arten von optisch transparentem Harz (SVR) und hybridem optisch transparentem Harz (HSVR) vorgestellt. Allen diesen Methoden ist gemeinsam, dass sie entwickelt wurden, um Kundenbedürfnisse zu erfüllen und Probleme zu lösen. Wir werden weiterhin daran arbeiten, Materialien und Prozesse zu entwickeln, die die Probleme unserer Kunden lösen.