Omvangrijke expertise in optical bonding

Exposantennieuws, Exposantennieuws World of Electronics

Capacitieve touchscreens bestaan uit een display en een sensorlaag, afgedekt met een glazen coverlens. Een veel voorkomend probleem bij deze touchscreens is dat de coverlens en het display niet op elkaar aansluiten, waardoor een luchtlaag ontstaat die reflectie kan veroorzaken.

Optical bonding is een proces waarbij deze luchtlaag tussen de coverlens en het display wordt opgevuld met hoogtransparante lijm. Dit zorgt voor mechanische hechting van het display en de touchsensor, die het touchscreen sterker en robuuster maakt. Bovendien verbetert optical bonding de leesbaarheid: het beeld is contrastrijker met diepere kleuren. Reflectie door zon- of kunstlicht wordt sterk verminderd.

Als toonaangevend ontwikkelaar van touchscreens breidt SCHURTER de in-house faciliteiten op het gebied van optical bonding voortdurend uit. Door te investeren in de voorbehandeling, de glasreiniging en het assemblageproces zorgt SCHURTER dat optical bonding onder optimale omstandigheden plaatsvindt.

Optical bonding is een integraal onderdeel geworden in de productie van vele applicaties met een touchscreen. Vooral bij industriële en medische toepassingen is optical bonding inmiddels de meest voorkomende en meest geavanceerde manier van HMI display-optimalisatie.

Belangrijkste voordelen van optical bonding

De optische verbetering van het totale systeem is vooral gewenst bij buitengebruik en in omgevingen met veel (verstorend) kunstlicht, zoals in een medische omgeving. De mechanische versteviging door optical bonding is vooral gunstig voor bij mobiele systemen en toepassingen in “heavy duty” voertuigen.

Door het wegnemen van de lucht tussen de coverlens en het display wordt de vorming van condens tussen de twee componenten bij onder andere buitengebruik voorkomen. Bovendien wordt het binnendringen van vuil of vloeistoffen onmogelijk gemaakt.

Technieken en toepassingen

Optical bonding kan uitgevoerd worden met siliconen, polyurethaan, epoxyhars en acrylaat. Globaal gezien zijn er vier vormen van bonding: liquid bonding (vloeibaar), dry-bonding (vacuüm bonding), air gap bonding (frame lijm) en OCA bonding (optische kleeflaag). De keus voor de meest geschikte methode van optical bonding hangt af van de verschillende componenten van het touchscreen en de toepassing van het complete systeem.

Niet alleen de materiaalkeuze is bepalend voor een optimale kwaliteit van de optical bonding. Ook een goede verlijming op het oppervlak van de componenten is van belang. Bij SCHURTER krijgen de displays een speciale voorbehandeling. De componenten worden in een tweefasig proces van tevoren behandeld voor een optimale kwaliteit in het vervolgproces. Zo kunnen ook moeilijke displayoppervlakken optimaal worden bewerkt.

Voor het automatisch doseren van de vloeibare lijm zijn formules ontwikkeld voor het berekenen van de juiste hoeveelheid te gebruiken lijm. SCHURTER gebruikt bonding met vloeibare lijm al meerdere jaren. Bovendien biedt SCHURTER dus ook de mogelijkheid om de technieken ‘dry’ en ‘air gap’ bonding te gebruiken.

Sensor bonding

  • Sensor lamineer proces
    Bij een lamineringsproces wordt de bonding met een OCA-kleeflaag uitgevoerd. Dit is lamineren met optisch heldere lijm (OCA). Het lamineren vindt plaats op een film gebaseerde sensor (ITO/mesh) achter de coverlens. Met behulp van een autoclaaf worden de luchtbellen verwijderd.
  • Sensor liquid bonding
    Bij sensor liquid bonding worden het oppervlak van de glassensor en de achterkant van de coverlens verlijmd met een vloeibare UV-lijm. De lijm wordt in een speciaal patroon op de glassensor aangebracht en via een gecontroleerde oppervlaktedruk met de coverlens verlijmd. De lijm wordt gelijkmatig verdeeld, zonder luchtbellen tussen de twee componenten. Daarna wordt de lijm uitgehard door middel van UV-licht zonder warmte-effect. Dat voorkomt materiaalspanning door temperatuurverschillen en er is dus ook geen mechanische spanning. 

Display bonding

  • Air gap bonding
    Bij Air gap bonding wordt het display rondom met een zelfklevend frame direct achter de sensor verlijmd, of bij het bedrukken van de coverlens in de cleanroom. De lucht tussen het display en de coverlens blijft intact. Air bonding is een eenvoudige en kosteneffectieve manier om displays met coverlenzen of touch sensoren te verbinden. Afhankelijk van de toepassing vindt de montage plaats met zelfklevende strips of met een gesloten zelfklevende afdichting.
  • Liquid bonding
    Bij deze vorm van bonding is de lucht tussen het oppervlak van het display en de achterkant van de sensor gevuld met vloeibare UV-lijm. De lijm is siliconenvrij, verouderingsbestendig en UV-stabiel. Het proces is daarom geschikt voor TFT-displays met frames. De lijm wordt in een speciaal patroon op het display aangebracht en via een gecontroleerde oppervlaktedruk met de coverlens verlijmd. De lijm wordt gelijkmatig verdeeld, zonder luchtbellen tussen de twee componenten. Daarna wordt de lijm uitgehard door middel van UV-licht zonder warmte-effect, om materiaalspanning te voorkomen.
  • Dry Bonding
    Bij ‘dry bonding’ wordt het bonding materiaal op de grootte van het zichtbare oppervlak van een display gesneden. De montage van de coverlens met touch en display gebeurt onder vacuüm in de bonding machine. Deze methode is alleen geschikt voor displays met en zonder frame.

Figuur 1: diverse bonding technieken van SCHURTER

Bonding competenties bij SCHURTER

Tijdens de jarenlange ontwikkeling van bondingprocessen heeft SCHURTER de automatiserings- en standaardiseringsgraad steeds verder verhoogd, onder meer door diverse investeringen in de voorbehandeling, glasreiniging en het verlijmproces. Alle bondingprocessen vinden plaats in cleanrooms om stof en vuil op componenten te voorkomen.

Benieuwd naar de voordelen en mogelijkheden van optical bonding voor uw toepassing? Neem  contact  op met SCHURTER Electronics B.V. in Hardenberg; 0523-281200 of info@schurter.nl.

Partners