2.3.1 OCA材料技术

OCA（Optical Clear Adhesive）通常指光学透明胶膜材，分为橡胶型、丙烯酸型、有机硅型。OCA具有无色透明、光透光率在90%以上、黏结强度良好，一般通过UV照射或加热方式固化，且有固化收缩小等特点。OCA作为一种重要触控显示模组的原材料，可分为无基材和有基材，其区分点在于在胶黏剂中是否夹有PET。无基体材料的OCA是将光学亚克力胶做成无基材形式，然后在上下底层再各贴合一层离型膜制成，如图2-25所示。

OCA光学胶按产品分类：用于触控屏上下Sensor贴合，厚度有25μm、50μm，一般是卷料贴合；用于触控屏盖板与Sensor贴合，厚度有75μm、100μm、125μm，一般是片状贴合；用于触控屏或盖板与显示模组贴合，厚度有100μm、150μm、175μm，一般是片状贴合。各种OCA胶带可生产的厚度见表2-12。

不同品牌的OCA光学胶，在性能上稍有差异，如硬度不同，偏软的胶裁切和贴合过程易产生溢胶和拉丝，返修比较困难，但黏结强度比较好；偏硬的胶裁切和贴合过程易管控，比较好返修，黏结强度稍差些。部分OCA光学胶能耐太阳辐射，对于有太阳辐射要求的产品，如车载产品或户外类产品，需要选择耐太阳辐射的UV型OCA光学胶或热固化型，普通OCA在太阳辐射后一段时间可能会产生气泡或分层。在选择OCA时，需要结合产品尺寸、结构、应用及质量要求等综合评估，选择适合的OCA光学胶，更好地满足产品性能、质量和成本等要求。

对于OCA填充性能及不同盖板对应OCA厚度的选择，目前的挑战在于使用更薄的OCA来填充贴附，尤其在一些超薄彩色面板全面屏手机应用上。如图2-26（a）所示，黑色盖板的油墨一般为2～3层，油墨厚度可控制在15μm内，盖板与Sensor贴合，对应OCA厚度可选择100μm或75μm。盖板与显示屏贴合，对应OCA厚度可选择150μm、125μm、100μm。如图2-26（b）所示，一般彩色盖板（如白色）油墨层数3层以上，油墨厚度可到30μm，盖板与Sensor贴合，对应OCA厚度需选择125μm及以上；盖板与显示屏贴合，对应OCA厚度需选择150μm及以上。

触控屏与触控屏间OCA贴附，一般是大张贴合，OCA贴附流程如图2-27所示。首先，将OCA与触控屏卷对卷贴合，然后进行触控屏间贴合，裁成小片，UV固化和脱泡。盖板与触控屏及盖板与显示屏的贴合，一般需先将OCA裁成小片，再将OCA贴附在盖板上，然后进行盖板与触控屏和盖板与显示屏的贴合，UV固化和脱泡。

传统固化方式主要用贡灯或卤素灯进行，此类灯波长范围较宽（如340～800nm），固化效率较高，可适合不同类型的OCA固化，较多OCA主固化波长为365nm，总能量为2000～4000mJ/m2。但此方式固化，需有较长隧道炉满足OCA总能量要求，设备占地面积较大，受灯自身发热影响，炉内温度高，可能会对Sensor产生影响，即显示屏出现黄化和Mura等。随着产品薄化和质量要求越来越高，目前有较多采用LED冷光源，其发光效率很高，固化过程没有太多的热量释放，温度能控制得较低，固化时间较短，自动贴合设备一般会选择LED冷光源。不过LED灯波长较单一，需要根据OCA的固化波长选择适合的LED冷光源。

OCA贴合主要需考虑的是油墨段差填充性要好和贴合固化后无气泡，差异化模组如带盲孔的全面屏贴合及3D模组的全贴合无气泡不良。针对TDDI产品，OCA需关注贴合产品可靠性后黄化、气泡反弹等问题。全贴合产品OCA返修一般有以下两种方法：①低温冷冻后拆开触控屏或盖板和LCM模组。如可以将产品存放在冰箱，在-70℃或适宜温度下，放置8h或适合时间，然后将触控屏或盖板和LCM模组分开，用胶带去除表面残留OCA胶膜。②线切割拆开触控屏或盖板和LCM模组。针对全面屏超薄模组，LCD厚度薄冷冻后易破裂，可通过线切割的方式将触控屏或盖板和LCM模组分开，再用胶带去除表面残留OCA胶膜。使用胶带除胶的全贴合产品OCA返修手法如图2-28所示。

光学特性测试的项目包括：透光率、Haze（雾度）、a/b值、折射率。测试方法：选专用的透光率/Haze/光学/折射率测试仪器，将测试片可以贴附在透明玻璃上，放在测试仪器上，撕去面保护膜，然后设备定测试参数，记录测试数据。

剥离强度测试的项目包括OCA与PET、OCA与PSA、OCA与Glass间剥离强度。测试方法：将OCA一面的离型膜去除后与50μm的PET贴合；将贴合后的试片以1in×150mm的大小裁断；试片的另一面离型膜去除后与被贴物贴合，用2kg滚轮以300mm/min的速度按压2回；贴合30min后，在180°和300mm/min的条件下剥离；测量3个试片后记录平均值。

剪切强度测试的测试方法如图2-29所示：将OCA以25mm×25mm的大小裁断；将试片的一面离型膜去除后与SUS 304贴合，用2kg滚轮以30mm/min的速度按压2回；将试片的另一面离型膜去除后与SUS 304贴合，用2kg滚轮以300mm/min的速度按压2回；贴合30min后，在180°和300mm/min的条件下剥离；测量3个试片后记录平均值。

介电常数测量的测试方法：将OCA的一面离型膜去除后与15μmAl Foil（电极）贴合，试片大小为20mm×20mm；将OCA的另一面离型膜去除后与1mm Cu Plate（电极）贴合；进行脱泡；将试片放入治具后施加1～1000kHz频率进行测量。

电阻率测量的测试方法如图2-30所示：ITO PET上通过溅镀Pt形成电极；以25mm宽的OCA中心为准贴合；利用电阻测量设备在85℃、85%RH、0～240h条件下测量；电阻变化率（%）=（Xdays-0day）/0day×100（ITO PET裸片上通过溅镀Pt形成电极，未贴合OCA的状态）。