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淺談有機矽材料在觸摸屏中的應用

發(fā)布時(shí)間:2016金聽-08-30作者:張利利有機矽論壇來源:張利利有機矽論壇浏覽次數:4704

有機矽材料是以矽氧鍵( -Si-O-Si來時-) 結構爲骨架組成(chéng)的聚矽氧烷,具有耐候性好(hǎo)、憎好用水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性 被(bèi)廣泛應用在觸摸南近顯示屏生産制造過(guò)程中。随著(zhe)觸摸顯示屏向(xià錢懂ng)柔性、曲面(miàn)和大尺寸等方面(mi一站àn)發(fā)展,新型有機矽材料的開聽自(kāi)發(fā)與應用也随著(zhe)增加。

 

傳統的觸摸顯示屏從結構上看,可以把樂文屏幕大緻分成(chéng) 3 個部分,從上到下分别是保護玻璃、觸摸屏和 LCD 顯示屏 。有機矽材料可以根據每一層使用要求的不同而進(jìn玩店)行相應的性能(néng)改進(jìn),爲觸摸顯示屏産品提供最佳的解決方案。頻訊

 


1屏幕保護有機矽材料



屏幕保護有機矽材料是一種(zhǒng)具有活性矽烷基公件,團和氟改性有機基團組合而成(chéng)的塗料 塗覆于屏幕後(大朋hòu),形成(chéng) 10nm  20nm 厚度的透明膜層,既具有含氟聚合物疏油和低摩擦系用到數的特性,又具有矽氧烷的疏水和耐候特性,草問可以使得膜層的水接觸角大于115°,油酸接觸角大于 74°,讓屏幕保護膜層具有出色的防污拒水和拒油性能(néng),減少指紋及通開各種(zhǒng)污漬附著(zhe),提高擦拭清潔的能(nén她外g)力通過(guò)摻雜納米二氧化矽于有機矽保護塗層中 還(hái)能(néng)提高材料成(森科chéng)膜後(hòu)的硬度和耐磨電信抗擦傷性能(néng),目前市售産品可以在來回摩擦 3000 次( 條件爲: 負重 1kg0000 #鋼絲絨,接觸面(miàn)積 20mm × 20mm) 後(hòu),表面(miàn)水接觸角仍然大于108°另外,使用物理共混的方式添加納米二氧化钛于有機矽塗料中 其中納米二氧化钛光催化産生極強的自由基可制作成好事(chéng)蓋闆材料使用的防污染殺菌保護塗層

2邊框粘接用有機矽材料



 

低溶劑單組份濕氣固化的有機矽熱熔膠主要應用于觸摸屏的邊框粘接,可以山生幫助設計師實現觸摸屏結構設計時(shí)的防水和窄邊框理念及制造目紙可标。


有機矽熱熔膠是一種(zhǒng)反應性材料 在受熱施膠時(shí土著),可以液體膠塗布的方式實現寬度不站拿超過(guò)0. 5mm 的極薄膠線,瞬時(shí)獲得初始粘接強度,在室溫下快速科的冷卻固化,加速産品組裝效率有機矽熱熔膠完全固化後(hòu)具有極佳的粘接力,無需底塗即可 與常見塑料和金屬基材實現粘結

 

與反應型聚氨酯類熱熔膠( PUR) 相比,有機矽熱熔膠不僅可以在膠體中添開文加含有紫外光标記物,方便對(duì)成(chéng)綠生品進(jìn)行自動紫外光檢驗,還(hái)具有操作時(房朋shí)間長(cháng)24h 内可返工重塗耐高溫無毒無味和揮發(fā)成(chéng)分含量低等優點有機矽熱熔膠完全固化後(hòu),說些即具有出色的耐化學(xué)防水防塵性能(néng),提高了電子産品的可靠性

 

在設計和組裝其它創新理念的智能(né討她ng)設備時(shí),有機矽熱熔膠與雙面(miàn)膠帶( OCA) 相比笑爸,具有窄邊框貼合、初始粘接強度高和固化後(hòu)粘結力強等優勢花議,并且在對(duì) 1 億部 0. 8mm花門 窄邊框智能(néng)手機玻璃蓋闆進(jìn)行邊身少框粘結測試中發(fā)現,有機矽熱工來熔膠能(néng)將(jiāng)總體成(chéng)本降低至 20% 

 


3屏幕貼合用有機矽材料

 


有機矽液體光學(xué)透明水膠能(néng)將(j一討iāng)面(miàn)闆與觸摸屏以無縫隙的全貼合方式完全粘貼在一起麗秒(qǐ),避免了屏幕間的空氣,這(zhè)有助于減少顯示面(miàn)闆體電和玻璃之間的反光、色散、散射引起(q刀雜ǐ)的光線損失和幹擾,從而達到低反射顯示的效果

 

有機矽液體光學(xué)透明水膠生産工藝簡單,生産的過(guò森服)程環保無毒,可以分爲低溫熱固性和紫外固化兩(liǎn媽請g)種(zhǒng)固化方式,其中低溫熱固型,不僅無需使用特殊的分裝章要、運輸和固化設備,還(hái)解決了黑邊區光照問題,簡化了裝配工藝,可以通過(謝友guò)烘道(dào)的方式實現連續化的生産,有事事利于降低成(chéng)本; 有機矽材料可以在極寬美聽的範圍調整産品粘度,并根據粘度的不同選擇相離兒應的施工工藝,能(néng)很好(hǎo)地解決生産過(guò)厭作程中的溢膠和氣泡問題

 

觸摸屏使用有機矽液體光學(xué)透明水膠全貼合之後(hòu),屏幕再也不門不會(huì)進(jìn)灰了; 觸控模塊與面(miàn)闆緊密結合還(秒雨hái)能(néng)有效降低顯示面(mià林會n)闆噪聲對(duì)觸控訊号所造成雪子(chéng)的幹擾; 全貼合模塊與整機的裝配可物靜以直接采取卡扣或者鎖螺絲的方式固定,減少了貼合偏差帶來的裝水關配問題。固化之後(hòu)的有機矽光學(xué)膠耐候性極好(hǎo) 即使是長(cháng)期受光照射也不會(huì)發(f年路ā)黃而且固化後(hòu)體積收縮率低于 0. 2% ,解決了丙烯酸酯類光學(xué)透明膠水存在高溫易黃變懂船和尺寸收縮率較大的問題經(jīng)測試,使用有機矽液體透明水膠貼合的屏幕在鋼珠跌落測女答試中沖擊強度爲丙烯酸酯類的 3 倍,屏幕彎曲強度爲丙烯酸酯類的 2 倍,有助于實現更薄和更加耐摔的機身

 

預計随著(zhe)各廠商對(duì)全貼合設備技術的投入、材料成(chéng)本的降低各種(zhǒng)技術路徑的發(fā物鄉)展和全貼合良率的提升,2017 年全貼合觸摸屏的占有率將(jiāng)達到57% ,未來市場空間很大

 

4熱界面(miàn)有機矽材料

 


随著(zhe)觸摸屏模組中電子元器件的集成(ch這購éng)程度和組裝密度的不斷提高,産品在能時他(néng)夠提供高功能(néng)高效率的同時(shí),其中各個元件的錢畫工作功耗和工作溫度也急劇增大,溫度慢紙過(guò)高將(jiāng)樂筆對(duì)電子元器件的可靠性産生有害靜拍的影響,會(huì)縮短電子元件的使用壽命。爲了保證電子元器件能(néng)夠湖學長(cháng)時(shí)間穩定的運行,必須阻止工嗎慢作溫度的不斷升高,因此及時(shí)有效地懂火散熱就(jiù)成(chéng)爲火鐵目前迫切需要解決的問題

 

有機矽材料是最早廣泛的熱界面(miàn)材料之一,按照材料形討放态的差異,分爲導熱矽脂、導熱粘會那接膠、導熱墊片和導熱彈性體四類其中導熱矽脂主要應用于大面(miàn家綠)積器件如中央處理器( CPU) 圖形處理器 ( GPU) 和遊戲控制芯片等發(fā)熱功率黃風高的單一模塊的散熱; 導熱墊片主要用于非共面(miàn)多模塊的散熱務報,一般需要使用外力進(jìn)行夾持以降低熱界面(mi可哥àn)接觸熱阻


導熱有機矽粘接膠主要用于解決小面(mi對通àn)積器件散熱問題,可以有效固定于芯片等表面草間(miàn),簡化裝配的過(guò)程。有機矽導熱彈性體是一款應用面(miàn)最廣熱界面(mià還明n)材料,對(duì)于器件的适用面(miàn)積幾乎沒(méi)有限制線著,能(néng)夠非常方便地按尺寸進(jìn)行切東湖割,适合于在接觸壓力相對(duì)較低的情況下進(jìn)行表面(m很如iàn)接觸,可充分填滿電子組件表面(miàn)與安裝件表面(miàn)光市間的間隙,形成(chéng)高效的熱交換通道(dào),同章東時(shí)還(hái)能(néng)對(duì)電子設備起(qǐ工冷)到阻尼減振等作用。

近年來,還(hái)出現了一種(zhǒ地知ng)新型的有機矽熱界面(miàn)材料暗從——導熱泥,其物理形态是半固态,類似橡皮 泥,其特點主要有三方面(miàn): 一是突破了導熱做中矽脂塗覆厚度的限制,即使塗得很厚也不會(huì)發(f村高ā)生流動或者滲漏; 二是突破了導熱墊的壓縮率極限,其壓縮率放樂幾乎可以接近 100% ; 三是可以輕易實現返工修複的要求。既有身可以在大面(miàn)積高功率器件上用作導化地熱墊片的下一代材料,讓導熱墊片徹底告别壓縮率的瓶到姐頸,也可以在中等面(miàn)積器件上發(fā)揮平面(miàn)散熱器外鄉的作用,是一款多才多藝的新型散熱材料。

 


5 藍光阻隔有機矽材料

 


觸摸顯示屏的白光效果一般是采用藍色 LED激發(fā)黃色熒光粉的模式,因此這(zhè)種(zhǒng多愛)白光中的藍色光譜就(jiù)擁男子有一個波峰,從而産生了藍光傷眼的問題,即穿透力比較強的藍光會(huì)引紅師起(qǐ)視網膜色素上皮的萎縮,從而導緻光敏感都亮細胞的死亡,給眼睛帶來極大的傷害

 

軟件濾藍光是最初的護眼實現手段,需要用戶手動開(kāi)啓屏蔽相高藍光的功能(néng)并設定屏蔽藍光功能(néng)愛匠的級别,容易出現偏色的情況。2014 術雜;年開(kāi)始有顯示器廠商推出了硬件濾藍光的功能(né著下ng),通過(guò)顯示玻璃鍍膜處理的方式將(jiāng)白光背光業花中的藍光波長(cháng)從 444nm&nbs西作p;優化爲 460nm,移除了 90% 傷害眼睛的短波高科藍光。這(zhè)一方法解決了傳統顯示器護眼功能(néng)開(kāi)啓後(hòu)色劇煙彩偏暖的問題,但是鍍膜的過(g綠分uò)程複雜,成(chéng)本較高,目前術不尚沒(méi)有得到廣泛的推廣使用。

 

通過(guò)對(duì)顯示屏背光源中裡海的有機矽封裝材料或者全貼合中的有機看行矽液體透明水膠進(jìn)行改性,加入特定結構的功能(néng)助劑 可以制備出新型的具拍森備藍光阻隔功能(néng)的有機矽 LED 封裝材料或者有機矽不西液體透明水膠。其中有機矽 LED 封裝材料直數村接在背光源的封裝工序就(jiù)可以通過(家章guò)對(duì)芯片發(fā讀爸)出光譜進(jìn)行優化而實現藍光阻隔。有機矽液體透明水膠則是貼合于觸讀舊摸屏之後(hòu),通過(guò)吸收波長(cháng)爲 380n美風m ~ 450nm 員暗的藍光,并且將(jiāng)其進(jìn)行能(錯業néng)量轉換,以熱能(néng)或無害的較長(cháng一上)波長(cháng)把能(néng)量放出,并迅速地使被(bèi)藍光村章激發(fā)的自由基回到穩定的基态,從而答日達到對(duì)背光源發(fā)出的藍光實現選擇性屏蔽的作用。這(z校哥hè)兩(liǎng)種(zhǒng)方法均無需增加工序,簡單易行,是目前數唱最具性價比和發(fā)展潛力的藍光阻隔實現方式。

 


6 結語與展望

 


我國(guó)是全球觸摸屏顯示器的主要生産地,但是與觸摸屏顯示屏生産我工相配套的中高端關鍵材料卻主要依靠進(jìn)口,國(gu刀笑ó)内觸摸屏企業在材料上付出高成(chéng)本,卻難以得到下她國(guó)外巨頭企業的量身定制方案及技術保障服務,随著(zhe)國(g理算uó)内觸摸屏産業的發(fā)展,競争的重點也將(ji東笑āng)從制造成(chéng)本逐漸向(xiàng)設備朋國和材料等基礎領域延伸,而這(zhè)些都(dōu)需要以材料的國(guó)産化動船來支撐。

 

中國(guó)已經(jīng)成(chéng)爲世界上有機矽單都弟體生産中心,有機矽上遊原材料的廣泛易得。懂分有機矽材料以其獨特而優異的性能(néng)和在觸拍遠摸屏行業的應用前景引起(qǐ)人們的關注。具有不同功能(néng)性官能(nén懂到g)團和新穎結構的有機矽基材的不斷湧現,成(chéng)本的通子不斷降低和綜合性能(néng)的不斷提高,其應用領域將(jiāng)不斷來機擴展。随著(zhe)研究的深入,有刀劇機矽材料有望在柔性液晶面(miàn)闆、曲面(mià熱能n)液晶面(miàn)闆、OLED 和電子紙等新技術領域得問發(fā)揮更重要的作用。



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