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UVLED固化對觸摸屏的作用

2022-07-08

UVLED 固化技術(shù)可以提供更加連續(xù)可靠的工藝流程而不會破壞或使熱敏元件褪色,紫外發(fā)光二極管（UV LED）固化在觸摸屏生產(chǎn)工藝的粘結(jié)和涂裝應(yīng)用上有許多好處?？梢蕴峁└舆B續(xù)可靠的流程而不會破壞或使熱敏元件褪色。

紫外光固化是利用UV能量使液體變?yōu)楣腆w的光聚合過程。依靠吸收UV能量，光引發(fā)劑（PI）的自由基引發(fā)膠粘劑（單體和聚合物）的交聯(lián)反應(yīng)，在這個聚合反應(yīng)中油墨，涂料或膠粘劑通常幾秒就能夠固化或凝固。UV固化最早開始出現(xiàn)是在二十世紀(jì)六十年代，今天的制造商把這種技術(shù)應(yīng)用在多種領(lǐng)域——從平面印刷到汽車前照燈涂料以及更多。事實(shí)上，UV固化的市場還在繼續(xù)成長，因?yàn)樗〈怂院腿軇┬蜑榱颂岣呱a(chǎn)率的加熱干燥過程，品質(zhì)和性能更好，而且具有環(huán)境效益。

UV LED固化基礎(chǔ)

UV固化的LED以一種完全與眾不同的方式產(chǎn)生UV能量。當(dāng)電流（電子）穿過名為二極管的半導(dǎo)體裝置時，它以量子形式放射出能量。二極管中的特殊材料確定了這些量子的波長。在紫外發(fā)光二極管中，能量輸很典型地處于一個非常狹窄的頻帶內(nèi)（±10納米）。圖2比較了395納米UV LED燈和標(biāo)準(zhǔn)汞弧燈。一個非常重要的發(fā)現(xiàn)就是兩者的輸出強(qiáng)度和波長都不一樣，這種差異對于理解UV固化過程很有意義。

十幾年來，UV LEDs在市場上隨處可見。但是，由于它們具備的獨(dú)特的輸出特性有必要重新定義UV化學(xué)反應(yīng)，以便于更好地利用UV LEDs的優(yōu)勢。為了在油墨，涂料和膠粘劑中高效又充分地利用UV固化，制造商需要根據(jù)光引發(fā)劑的光譜吸收把UV燈的輸出量進(jìn)行重疊。利用特定的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)有可能達(dá)到很高的效率，這種設(shè)計(jì)利用光引發(fā)劑在UV-A范圍的集中吸收來進(jìn)行UV LED固化。典型的用于電子領(lǐng)域的UV化學(xué)組分有丙烯酸類，硅樹脂或環(huán)氧制品；丙烯酸酯類是首選，因?yàn)樗鼈兺ǔ９袒俣葧?。許多產(chǎn)品是單組分的，便于操作和使用。大多數(shù)的UV產(chǎn)品是100%固含量，沒有溶劑釋放，還可以根據(jù)施工需要提供一系列粘度的產(chǎn)品。保質(zhì)期從六個月到幾年不等。

某些UV產(chǎn)品，特別是那些用于粘接和封裝的（由于存在盲區(qū)，UV能量不能到達(dá)所有地方）要用到雙重固化機(jī)制，例如UV加熱或濕氣固化。UV膠粘劑可粘結(jié)非均質(zhì)材料，如金屬，玻璃和塑料，用注射膠筒進(jìn)行精確滴涂。

觸摸屏

觸摸屏市場正在發(fā)展中；用于智能手機(jī)，平板電腦，電子閱覽器，手機(jī)游戲控制平臺，和車內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)。亞太地區(qū)是觸摸屏制造業(yè)發(fā)展最快和最大的市場。觸摸屏顯示器是多個不同面層的集合，如液晶顯示器（LCD）或有機(jī)發(fā)光二極管（OLED），玻璃，傳感器和絕緣層，以及柔性防護(hù)層。每一面層都需要液態(tài)透明光學(xué)膠（LOCA），這種膠可以提供牢固的粘接，防潮保護(hù)封裝，以及抵擋陽光時令人滿意的光學(xué)特性。

UVLED固化膠是典型的在365nm固化的丙烯酸或者環(huán)氧，有優(yōu)異的光學(xué)性能，如透光率，低反射，防霧，耐沖擊和抗劃傷性。容易涂膠，有高度的柔韌性，在面層之間不會產(chǎn)生導(dǎo)致圖像失真的收縮或張力。LCD和OLED顯示器制造商在裝配進(jìn)觸摸屏之前也使用UV LED固化。用UV LED燈進(jìn)行低放熱和按需固化特別有利于防止敏感元件的損壞，并形成連續(xù)一致和高速度的工藝流程。有一個具體的應(yīng)用是OLEDs的封邊，用環(huán)氧樹脂和點(diǎn)固化UV LED系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確而高效的固化，并有效地密封防潮。UV LED 固化提供了更好的工藝穩(wěn)定性和更牢固的粘結(jié)性能，對電子制造業(yè)這個領(lǐng)域的改善尤其顯著。

收率

收率（定義為可銷售數(shù)量占生產(chǎn)總量的百分?jǐn)?shù)）對于大流量制造業(yè)非常重要。假定一個供應(yīng)商每小時可生產(chǎn)5000臺顯示器，再計(jì)算24x7，則一條生產(chǎn)線上50周可生產(chǎn)4千2百萬的顯示器。從98%到98.1%增加0.1%的收率，相當(dāng)于每年42000臺顯示器。這額外多出的42000臺顯示器以有競爭力的價格，給供應(yīng)商帶來可觀的利潤率，或者從競爭對手那里獲得更多市場份額。UV LED固化系統(tǒng)可以長期提供連續(xù)穩(wěn)定的UV輸出，從而提高收率。顯示了從UV LED燈輸出的能量籠罩顯示屏區(qū)域的尺寸。如圖所示，顯示器材料連續(xù)穩(wěn)定地接收橫越整個表面的等量的UV能量，而且沒有“發(fā)熱”和“死掉”的斑點(diǎn)，這些斑點(diǎn)會導(dǎo)致產(chǎn)品不良。

工藝穩(wěn)定性

UVLED固化系統(tǒng)提供長期穩(wěn)定的能量輸出，通?？梢赃_(dá)到2000小時以上。在低功率的顯示器制造業(yè)，可以想象UV LED系統(tǒng)能夠持續(xù)40,000小時以上，只需維持每月空氣過濾器的檢查，保持發(fā)射窗的清潔即可。UV LED作為半導(dǎo)體裝置，可以隨時開關(guān)而不會損壞光源。也沒有預(yù)熱或冷卻期。

始終一致的能量輸出和長時間的使用壽命保證了工藝的穩(wěn)定性，對于大流量制造業(yè)來說是一個關(guān)鍵性的需求。裝置持續(xù)穩(wěn)定地產(chǎn)生同樣的UV輸出，了解了這些，供應(yīng)商就可以把資源集中到生產(chǎn)工序的其他部分。UV LED系統(tǒng)的輸出實(shí)際上只能在UV-A范圍，尤其是365nm，這樣的工序穩(wěn)定性可以進(jìn)一步與所用的丙烯酸膠粘劑相匹配。既然沒有UV-C和紅外光產(chǎn)生，膠粘劑和流經(jīng)的通道只能接收所需要的這個波長內(nèi)的能量值。UV LED“冷固化”提高工序穩(wěn)定性也通過UV膠粘劑固化時不會損壞電子元件來實(shí)現(xiàn)。

由于UV LEDs在一個狹窄的頻帶提供能量，可以使用一種優(yōu)化過波長的膠粘劑來確保深度-穿透的固化和以及與顯示器表面的粘接。膠粘劑生產(chǎn)商可以根據(jù)UV LEDs在特定波長的始終不變的輸出量來開發(fā)對這種UV能反應(yīng)性高的產(chǎn)品，從而縮短固化時間。未來UV膠粘劑的發(fā)展也期望每個顯示屏的膠粘劑用量更少，對膠粘劑制造商來說，這樣可以額外的節(jié)約成本。

多重效益

由于連續(xù)一致和穩(wěn)定的生產(chǎn)工序很少能損壞熱敏元件，UV LED 固化給電子制造商帶來高收益和高產(chǎn)率。UV LEDs占用空間很少，很容易把他們整合到小格子里。由于UV LEDs不產(chǎn)生臭氧排放或者危險廢棄物的問題，它們是環(huán)境友好和安全的。電子膠粘劑和涂料的供應(yīng)商生產(chǎn)了適用于UV LED固化的產(chǎn)品，它們很容易在精確和高速的工藝流程里進(jìn)行操作和施工，這些流程在電子制造業(yè)非常普遍。許多電子制造商已經(jīng)因使用UV LED固化加速生產(chǎn)流程而獲益。

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