显示器组件具有UV固化粘合剂|2013-04-01 |装配杂志

在全球范围内，智能手机和平板电脑的销售飙升。信用瑞士的报告预测智能手机的年销售额将越过1

由于低端手机的推出和中国需求的增长，2014年中国手机销量突破了10亿美元。平板电脑也在快速增长。弗雷斯特研究公司(Forrester Research)预计，平板电脑的销量将从2011年的5600万台增长到2017年的3.75亿台，复合年增长率为46%。

的需求移动计算进而推动了液晶触摸屏的爆炸性增长。据研究公司Display Search称，2011年触屏设备出货量为10亿部，预计到2016年，该市场将以每年15.6%的复合增长率增长。

随着移动计算的市场扩展，更多的供应商已进入图片，这导致了竞争增加和价格压缩。对较低价格和更好质量的需求正在强调制造商在大会期间推出成本并提高产量。

安装灵敏的触屏显示器是智能手机和平板电脑组装的关键步骤。一种装配方法是使用透明胶带将部件永久固定。这种方法产生了高产量，但牺牲了光学质量和耐用性。它还需要平坦的表面，而且在更大的显示器上很难实现。

另一种组装方法采用液体光学透明的粘合剂（LOCAS）用大功率紫外（UV）光源固化，最常见汞弧灯。loca在触摸面板显示器中提供更高的光学质量，它们在各种尺寸的表面和不平整的表面上都工作得很好。

然而，与光学透明胶带相比，LOCAs的工艺成品率要低一些。较低的成品率部分是由于固化粘合剂的电弧灯的局部加热造成的。在最终固化后，显示器的返工是不可能的。

现在，一种新的技术——高功率led——正在出现，可以替代汞弧光灯来固化loca。与弧光灯相比，led可以在不影响产量的情况下提供更高的产量和更高的质量。led也可以提供等于或超过使用光学透明胶带获得的过程产量，同时提供更好的光学质量和更多的灵活性，用于广泛的表面。

电弧灯固化

通过在含有原子汞的玻璃管内产生电弧，汞弧灯通过在含有原子汞的玻璃管内产生电弧，从UV产生光线。许多紫外线固化粘合剂已配制着光引发剂，以吸收来自汞弧灯的光，特别是365纳米（NM）的强发射。

虽然高辐照性汞弧灯广泛部署在触摸板制造系统中，但它们具有几个缺点。最严重的是涉及治疗部位的加热。来自电弧灯的光的光的光少于20％，有助于固化，因此在粘合剂和基板中被吸收并转化为热量的大部分浪费光。在365nm处的一部分光也被显示材料吸收并重新加热。由灯产生的红外光的额外热量也送到固化部位。这些组合的热源可以损坏和褪色基板和粘合剂。

灯的另一个缺点是寿命。汞灯的典型寿命只有3000小时，因此必须经常更换。弧光灯也消耗大量电能，并产生臭氧排放，需要专门的排气装置。由于汞是有毒的，这些灯对环境构成威胁，在生命结束时很难处理掉。

更重要的是，灯具发出的主波长为365纳米，可以被许多平板显示器所用的材料衰减，包括玻璃和塑料窗口、偏光器和铟锡氧化物(窗口上的薄导电材料层)。这可以降低胶层的紫外线辐照度，增加处理时间。

领导的养护系统

led是一种替代弧光灯固化loca。像半导体激光器一样，led通过在半导体结处注入电子来产生窄带宽的光。它们比弧光灯更节能，而且它们不产生臭氧，所以不需要专门的排气装置。led广泛应用于消费者和电信产品，已发展成为一个稳定可靠的平台，以产生高亮度辐射在广泛的波长范围。

为了固化紫外线敏感粘合剂，LED提供了许多改进弧灯，包括：

与汞灯的3000小时相比，使用寿命更长，运行成本更低，最长可达20,000小时。
更低的能耗。
无需外部百叶窗，开关速度更快。
更容易处理。与汞灯不同，led灯不含毒素。
无臭氧操作。

led还可以提供一定程度的灵活性，因为它们可以在一定范围的紫外和可见波长下工作。商用LED固化系统可产生波长为365、385和400 nm的光。led发出的近乎单色光几乎被胶粘剂完全吸收，因此加热效果大大降低。

但是，使用LED系统考虑权衡。由于工程所在的挑战本身，峰值辐照度取决于波长。短波长LED具有较低的光功率，这意味着385纳米LED具有更高的辐照度和功率高于365纳米LED，并且400纳米器件通常具有最高的辐照度和所有光源。

固化卢卡斯

如果用于平板显示器的胶粘剂不能吸收光，那么400纳米led更高的光功率就没什么用了。幸运的是，许多光引发剂的吸收范围很广，包括400纳米。即使光引发剂在400 nm处的吸收不如在365 nm处强，较高的辐照度通常会弥补这种差异。此外，平板显示器的许多组件在400纳米有更高的透明度，因此这个波长的led可能比365或385纳米led，甚至是高功率的汞弧光灯提供更快和更均匀的固化。

为了确定400-NM LED的有效性，我们尝试使用椭圆形LC280从主要制造商中固化几个现成的基洛斯。专为在平板电脑显示器中固化基因座而设计，这种风冷系统配备了400nm LED，实现了每平方厘米5瓦的峰值辐照度（W / cm²）在10毫米的工作距离。使用定制设计的光学元件，系统可以产生3 W / cm的峰值辐照度²在30毫米的工作距离，这使得更容易集成到自动化系统。该系统的有效粘接面积为260毫米× 15毫米。

图2显示了在LC280工作距离为30毫米的几次扫描后LOCA的固化情况。每次扫描以每秒8厘米的速度提供每平方厘米800毫焦耳的剂量。

曲线通过粘合剂显示光学传输。在350 ~ 400 nm范围内，较低的透射率是由于胶粘剂中存在光引发剂所致。LED头的每一次扫描都消耗更多的光引发剂，并推进固化过程，这从每次扫描后增加350到400 nm光的透射率可以看出。三到四到四次扫描后，吸收不再发生变化。这表明光引发剂已完全消耗，固化是完整的。

LC280固化了我们测试的大约70%的粘合剂，通过了粘合剂制造商指定的结构测试。平板显示器上部件的温度保持在40℃以下——远低于热致损坏或变色的阈值。

LC280实现了扫描速度，优于使用汞弧光灯实现的生产速度。有了灯，根据工作距离和粘合剂的不同，加工速度可以达到每秒0.1到5厘米。使用LC280，过程速度达到1到5厘米每秒。因此，在不牺牲质量的情况下，400纳米led的加工速度可以达到或超过弧光灯的效果。