Wie T-Swift einst sang, „zwei sind besser als einer“, und obwohl sie nicht über optische Elemente sprach, trifft dieser Satz auf das optische Kleben zu.
In diesem Blog tauchen wir in die Welt des optischen Klebens ein – was es ist, warum es eine wichtige Technologie ist und welche vielfältigen Anwendungen es in der Industrie gibt. Wir stellen Beispiele aus der Praxis vor und geben eine Vorschau auf die Produktpalette der Optical-Bonding-fähigen Anzeigesysteme.
Im Bereich der Anzeigetechnologien ist das optische Kleben ein faszinierender Prozess, bei dem zwei optische Materialien nicht mit herkömmlichem Klebstoff, sondern durch die Kraft intermolekularer Kräfte miteinander verbunden werden. Vereinfacht ausgedrückt wird dabei ein Harz zwischen einem Touchscreen und einem Dünnschichttransistor-Flüssigkristallbildschirm (TFT LCD) angebracht.
Bei Investitionen in Bildschirme oder Displays erweist sich die Entscheidung für optisches Kleben als entscheidender Vorteil. Diese Technik verbessert die Sichtbarkeit und die Klarheit der Bildschirminhalte erheblich und verlängert gleichzeitig die Lebensdauer der Produkte. Letztendlich wird die allgemeine Benutzererfahrung und der Gesamtwert industrieller Anzeigesysteme verbessert.
Beim optischen Kleben geht es um die Verwendung von optischen Klebstoffen. Da verschiedene Materialien und Anwendungsmethoden zur Verfügung stehen, gibt es für das optische Kleben Begriffe wie „Nasskleben“ (wet bonding), „Trockenkleben“ (dry bonding) und „Luftspaltkleben“ (air-gap bonding).
Im Folgenden gehen wir auf die einzelnen Arten ein:
Begleiten Sie uns, wenn wir die Vielseitigkeit und die Vorteile der einzelnen Methoden erkunden.
Optisch klares Harz (OCR), auch bekannt als „Wet Bonding“, ist eine Form der optischen Verklebung, die die Bildschirmtechnologie revolutioniert. Bei diesem Verfahren wird ein klares Harz, in der Regel ein optischer Zement, vorsichtig auf die Bildschirmoberfläche aufgetragen, und zusätzliche optische Elemente wie Glasabdeckungen oder Touchscreens werden präzise an die Harzschicht angepasst.
Anschliessend wird das klare Harz ausgehärtet, wodurch die Flüssigkeit in eine feste Form übergeht. Das Ergebnis ist eine nahtlose Integration der einzelnen optischen Komponenten, wodurch ein Display entsteht, das sich durch eine unvergleichliche visuelle Qualität und physikalische Beständigkeit auszeichnet.
Das Verfahren besteht aus einem zweiteiligen System. Zunächst wird der optische Zement oder das Harz in einem präzisen Verhältnis sorgfältig gemischt und gefiltert, um Lufteinschlüsse und Verunreinigungen zu entfernen. Der zweite Teil besteht aus der Aushärtung des optischen Klebstoffs, die durch UV-Härtung erfolgt. Im Vergleich zu älteren Methoden, bei denen Zeit oder höhere Temperaturen erforderlich waren, konnte die Aushärtungszeit durch die UV-Härtung auf etwa eine Stunde reduziert werden. Nach der Aushärtung ist jedoch eine gründliche Reinigung erforderlich, da der Prozess etwas schmutzig sein kann.
Eine beliebte Wahl für Klebstoffe bei der optischen Nassverklebung ist Silikon, ein bewährtes Material, das bereits in den 1970er Jahren für LCDs eingeführt wurde. Der Grund für die Beliebtheit von Silikon liegt in der geringen Wärmeausdehnung, der geringen chemischen Reaktivität, der geringen Leitfähigkeit, der Wasserabweisung, der Designflexibilität und der Fähigkeit, die Klarheit über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten – und das alles zu einem erschwinglichen Preis.
Optisches Kleben mit Flüssigkeiten ist zwar nach wie vor beliebt und weit verbreitet, aber es gibt immer Raum für Verbesserungen. Mit Optically Clear Adhesive (OCA), auch bekannt als „Trockenverklebung“, wird eine innovative Form der optischen Verklebung vorgestellt, die die Displaytechnologie auf ein neues Niveau hebt. Im Gegensatz zu seinem flüssigen Gegenstück ist OCA ein festes Material, das aus Silikon oder Acryl besteht und somit eine „trockene“ Klebelösung darstellt.
OCA wird in Form einer präzise geschnittenen, trockenen Platte mit einem doppelseitigen Liner für eine nahtlose Anwendung geliefert. Der Klebeprozess umfasst eine erste Laminierung, gefolgt von einem Druck, der in einem Autoklaven auf die Optiken ausgeübt wird. Dieser bemerkenswert effiziente Prozess dauert weniger als 30 Sekunden.
Die trockene Verklebung findet in einer Reinraumumgebung statt, die frei von Ablagerungen und Lufteinschlüssen ist, wodurch unnötige Komplikationen vermieden werden, die mit dem Zwei-System-Nassverklebungsprozess verbunden sind. Da keine flüssigen Materialien verwendet werden, wird das Klebeverfahren gestrafft und die Ergebnisse werden in kürzerer Zeit erzielt.
Mit dem OCA/Trockenbonding erreicht die Displaytechnologie erhebliche Verbesserungen in Bezug auf Klarheit, Haltbarkeit und Präzision. Dieser innovative Ansatz stellt eine bahnbrechende Lösung für verschiedene Branchen dar, die eine optimale Leistung und Zuverlässigkeit ihrer Anzeigesysteme anstreben.
Das zweiteilige System der Nassverklebung erfordert eine sorgfältige Vorbereitung, um Luftblasen und Fremdkörper in der Harzmischung zu vermeiden, was das Fachwissen des Herstellers voraussetzt. Sobald das flüssige Harz ausgehärtet ist, ist eine Nachbearbeitung nicht mehr möglich, was zu Produktverlusten und möglichen Schäden am Anzeigesystem während des Klebens führt. Die längeren Verarbeitungszeiten erhöhen die Komplexität des Nassklebeverfahrens zusätzlich.
Im Gegensatz dazu bietet die Trockenverklebung eine rationelle Lösung mit kürzeren Verarbeitungszeiten, Nacharbeitbarkeit und saubererem Umgang mit festen Materialien. Die Automatisierung wird einfacher, und der Klebeprozess profitiert von einer erhöhten Stoss-/Vibrations- und Temperaturbeständigkeit. Insbesondere die Aushärtung der Trockenfolie vor dem Verkleben beseitigt das Risiko des „Vergilbens“, das bei Anwendungen auf Harzbasis häufig zu beobachten ist.
Beim Air-Gap-Bonding, das auch als Rahmenkleber bekannt ist, wird eine Dichtung um die Ränder des Displays gelegt, um zwei Display-Optiken miteinander zu verbinden, wodurch ein „Luftspalt“ zwischen dem Bildschirm und den zusätzlichen Optiken entsteht.
Diese Klebemethode zeichnet sich durch ihre Erschwinglichkeit aus, da sie keine Aushärtungszeit und leicht erhältliche Materialien erfordert. Ihr geringes Gewicht macht sie zu einer beliebten Wahl für Display-Technologien, die keinen Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit in unbeständigen Umgebungen genügen müssen, wie z. B. im Freien mit möglichen Blendungsproblemen oder bei extremen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit, die die Geräteleistung beeinträchtigen könnten.
Air-Gap-Bonding ist eine budgetfreundliche und praktische Lösung für Display-Anwendungen, die nicht die Robustheit anderer optischer Bondverfahren erfordern.
Mit einem Wort: Brechung. Brechung entsteht, wenn Lichtstrahlen beim Durchgang durch verschiedene Medien gebeugt werden. Wenn mehrere Schichten von Medien beteiligt sind, tritt mehr Brechung auf, was zu Problemen bei der Lesbarkeit für den Endbenutzer führt. Im Wesentlichen wird das Licht auf dem Bildschirm reflektiert, was die Anzeige des Bildschirminhalts erschwert.
Im Aussenbereich oder unter rauen Bedingungen erweist sich die Verklebung über Luftspalt als unzureichend, da die Brechungsrate höher ist und sich durch den Spalt zwischen den beiden Optiken Feuchtigkeit ansammelt. Unter diesen Umständen erweist sich die nasse und trockene optische Verklebung als praktikablere Option, da sie den Spalt zwischen den optischen Elementen effektiv ausfüllt. Dadurch wird nicht nur die Umweltverträglichkeit des Produkts verbessert, sondern auch seine Robustheit erhöht.
Indem die Herausforderungen der Brechung durch fortschrittliche Klebetechniken angegangen werden, können Display-Technologien eine verbesserte Klarheit und Lesbarkeit bieten und eine optimale Leistung in einer Vielzahl von Umgebungen und Bedingungen gewährleisten.
Die Verwendung von nassen und trockenen optischen Klebeverfahren führt zu erheblichen Verbesserungen der Festigkeit und Qualität von Anzeigesystemen und bietet eine Reihe von Vorteilen, wie z. B.:
Verbesserte Lesbarkeit in Bereichen mit starker Sonneneinstrahlung:
Geringere Reflexion gewährleistet die Sichtbarkeit auch in hell erleuchteten Umgebungen und bietet ein verbessertes Anzeigeerlebnis.
Erhöhte Grafikleistung:
Höherer Kontrast, bessere Farbsättigung und grössere Betrachtungswinkel verbessern die Grafikleistung und bieten den Benutzern eine lebendigere Darstellung.
Erhöhte Haltbarkeit und Robustheit:
Optische Verklebung bietet erhöhte Stoss- und Schockabsorptionsfähigkeiten und schützt die Displays vor versehentlicher Beschädigung.
Verlängerter Produktlebenszyklus:
Durch die Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit und Kondensation verlängert die optische Verklebung die Lebensdauer von Displaysystemen und senkt die allgemeinen Wartungskosten.
Optimale Touchscreen-Leistung:
Die zusätzliche Harzschicht verbessert die Reaktionsfähigkeit des Touchscreens, sorgt für präzise Berührungsreaktionen und gewährleistet ein nahtloses Benutzererlebnis.
Optische Verklebungen, insbesondere Nass- und Trockenverklebungen, sind vorteilhaft für Unternehmen, die in schwierigen Umgebungen arbeiten, in denen luftverklebte Displaysysteme nicht gut funktionieren würden. Einige Branchen, die von optischem Kleben profitieren, sind:
Lebensmittel- und Getränkeindustrie:
Häufige Abwaschungen zur Einhaltung von Hygienestandards können von optisch geklebten Displays problemlos bewältigt werden, so dass ein ununterbrochener Betrieb gewährleistet ist.
Medizin, Gesundheitswesen und Pharmazie:
Displaysysteme, die Flüssigkeiten und Chemikalien ausgesetzt sind, sind vor Korrosion geschützt und gewährleisten eine zuverlässige Leistung in kritischen medizinischen Umgebungen.
Aussenanzeigen und digitale Beschilderung:
Optimale Lesbarkeit bei Sonnenlicht oder starkem Scheinwerferlicht sorgt dafür, dass Benutzer die Bildschirme auch aus der Entfernung mühelos ablesen können.
Kioskanwendungen und Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI):
Die hohen Anforderungen an die Robustheit von Verkaufsautomaten und Kassierern im Aussenbereich werden erfüllt, wodurch Ausfallzeiten aufgrund der häufigen Nutzung durch Kunden reduziert werden.
Militär, Marine/Offshore, Luftfahrt, Güterverkehr und Logistik:
Optisch geklebte Displays sind widerstandsfähig gegen starke Blendung, Kondensation und extreme Witterungseinflüsse und bewähren sich in anspruchsvollen Umgebungen mit Stössen und Vibrationen.
Im Zuge der Industrie 4.0-Revolution setzen sich automatisierte Maschinen und Prozesse immer mehr durch, wobei sich Computerbildschirme als primäre Form der Mensch-Maschine-Interaktion durchsetzen. Heute sind Bildschirme nicht mehr auf Desktops beschränkt, sondern in verschiedene Alltagsgeräte wie Küchengeräte, Smartwatches und sogar Fahrzeuge integriert. Da die Nutzer immer mehr Zeit am Bildschirm verbringen, kann die Bedeutung der optischen Verklebung für die Verbesserung des Benutzererlebnisses und die Langlebigkeit der Produkte nicht hoch genug eingeschätzt werden.
In der Industrielandschaft erweisen sich Investitionen in optisches Kleben als äusserst wertvoll. Die Auswirkungen der globalen Erwärmung, einschliesslich hellerer und wärmerer Tage, unvorhersehbarer Regenfälle, die zu höherer Luftfeuchtigkeit führen, und noch härterer Winter, stellen die nahtlose Funktion von Displaysystemen vor Herausforderungen.
Angesichts der exponentiellen Zunahme der Datenproduktion und der täglichen Interaktionen über diese Displays ist die Gewährleistung einer optimalen Funktionalität von entscheidender Bedeutung für die Förderung der Datensicherheit und den Schutz personenbezogener oder privater Informationen für Unternehmen. Es steht viel auf dem Spiel, denn Datenverluste und -lecks können nur einen Fehlklick entfernt sein.
In diesem sich entwickelnden digitalen Zeitalter ist Optical Bonding eine überzeugende Lösung, um das Benutzererlebnis zu verbessern, die Display-Leistung zu steigern und die Datenintegrität für Branchen zu sichern, die an der Spitze des technologischen Fortschritts stehen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das optische Kleben ein wahres Wunderwerk im Bereich der Display-Technologien ist und die Art und Weise, wie wir visuelle Eindrücke auf unseren Bildschirmen erleben, revolutioniert. Optische Klebstoffe, Nass- und Trockenverklebung bieten einzigartige Vorteile, die Unternehmen mit Displays ausstatten, die einen zuverlässigen und nahtlosen Betrieb unter gefährlichen und volatilen Bedingungen gewährleisten.
Nutzen Sie die Vorteile der optischen Verklebung und schöpfen Sie das volle Potenzial Ihrer industriellen Displays mit den robusten Panel-PCs aus, die speziell für die härtesten Embedded-Einsätze entwickelt wurden, bei denen es auf Zuverlässigkeit ankommt. Wenn Sie zusätzliche Beratung im Bereich Optical Bonding benötigen, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.
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