自從蘋果在iPhone和iPad上推廣全貼合觸摸顯示屏后,其優(yōu)秀的視覺效果及節(jié)能效應馬上在市場上得到了追捧,也讓觸摸屏制造業(yè)更緊密的跟顯示屏面板制造業(yè)結合起來,并再次有進一步融入面板制造業(yè)的趨勢。
蘋果在iPhone5以后的智能手機采用In-Cell觸控面板后,為了獲得更好的視覺效果與觸控反應速度,除了減薄了顯示器玻璃厚度、偏光片厚度外,也升級了全貼合工藝,采用了可以把膠水厚度控制在0.1毫米以下的SlotDie——狹縫式擠壓涂布生產工藝,以inhouse模式放到了工藝相對成熟的日、韓面板廠內進行生產。
隨著In-Cell觸摸顯示面板的技術突破,價格也開始走低,開始在安卓陣營的中、高端機型里滲透,為讓In-Cell觸摸顯示面板獲得更好的效果,針對In-Cell產品的全貼合技術也被行業(yè)廣泛關注,其中蘋果手機所采用的SlotDie——狹縫式擠壓涂布技術猶為引人注目,從設備廠商到生產廠商,都在積極搶攻SlotDie工藝全貼合技術難關。
同時,In-Cell觸摸顯示面板由于在液晶顯示器內部整合了觸摸功能,可以把邊框做得更窄,觸控顯示面板做得更薄,也給2.5D蓋板應用打開了應用窗口,為終端產品的ID設計帶來了更多的可能。針對2.5D和超邊框的懸浮點膠技術也為眾多生產廠商所注目。
為了更好的讓行業(yè)了解SlotDie——狹縫式擠壓涂布技術和2.5D蓋板的懸浮點膠技術,日本SlotDie工藝及懸浮點膠工藝關鍵設備的代理商:深圳市鋒達偉貿易有限公司劉彬彬經理,跟手機報分享了SlotDie——狹縫式擠壓涂布技術及懸浮點膠技術的關鍵點,以及主要的設備解決方案。
手機報:在手機的軟硬件越來越同質化的情況下,ID設計成了眾多品牌善用戶體驗的重要手段,如何把一個好的ID設計變成可量產的產品,手機整機組裝起到了致關重要的作用,成為了行業(yè)比較關注的重點。
特別是在高端的模組產品上,越來越多終端廠商都采用了2.5D的蓋板設計,并且配合2.5D蓋板和超窄邊框顯示面板的無邊框產品也已經上市。這些產品除了對全貼合的品質及良率要求很高外,在成品組裝與產品防護上的要求也更嚴格,一般需要采用自動化程度高,控制精準的非接觸噴射(懸?。c膠工藝才能解決。鋒達偉在懸浮點膠工藝方面有沒有合適的解決方案?
劉彬彬:鋒達偉從日本引進了最新開發(fā)的非接觸噴射(懸?。c膠設備,就是專門為解決一些品牌廠商的優(yōu)化ID設計所面臨的結構組裝難題的,這款設備能夠完美的實現(xiàn)2.5D和3D觸控顯示模組及手機背殼背板等器件的結構固定與效果美化功能。
這款懸浮點膠設備使用行業(yè)最出色的日本MUSASHI武藏350PCsmart系統(tǒng),采用Jetting噴嘴,擁有高精度位置修正功能,搭配有視覺檢測對位系統(tǒng)和物理形貌跟蹤測高系統(tǒng)的3D校正定位裝置,在實際生產中根據(jù)工件的傾斜進行自動較正夾具、工件的X、Y、θ的偏差,并根據(jù)其波動對Z軸進行修正。
系統(tǒng)配合±0.005mm的高精度DS-S系列桌上型機械臂和高頻JET噴射閥等精密器件,能夠精準的實現(xiàn)0.3mm以下的均勻膠線,完美解決了手機框體點膠的難點問題,是目前行業(yè)量產良率和效率最高的設備,主要服務國內一些高端的手機和平板品牌(如華為P8等)。
手機報:劉經理,一般高端的品牌在設計比較優(yōu)化的ID外形與結構時,觸控顯示模組都會采用全貼合工藝,像蘋果就是采用了SlotDie全貼合工藝,請您概述一下什么是SlotDie全貼合工藝?
劉彬彬:狹縫式涂布技術(Slotdiecoatingtechnology)為1954年由柯達公司的Bequin所發(fā)明,主要原理是利用精密機械加工制作的擠出模塊,將液膜涂布于移動的膠卷基板,并且能進行多層材料的重復涂布。
SlotDie涂布的技術特點主要為流體預先計量,先進先去;流體經過腔體分布,窄縫流出,實現(xiàn)橫向均勻分布;流體全封閉運行,狀態(tài)更易于控制。
由于SlotDie工藝能夠獲得精準、高效、潔凈的涂布效果,后來也被運用于電子組件、OLED、平面顯示器產業(yè)以及生物醫(yī)藥產業(yè)等先進制造領域,例如:積層陶瓷電容的陶瓷生胚、OLED的導電膜、液晶面板的光學膜、太陽能電池、生物醫(yī)藥芯片薄膜等,皆可看見狹縫式涂布技術之蹤影。
所以SlotDie工藝特別適合于各種流體的涂布,像咱們面板顯示行業(yè)的觸摸顯示屏模組全貼合的水膠涂布,就可以用SlotDie涂布機來實現(xiàn),主要就是利用SlotDie的涂膜厚度可由液體流量與基板移動速度直接計算,涂膜均勻性高、適用水的膠粘度范圍廣、涂布速度快、以及可進行大面積產品等特點。
手機報:是不是可以理解為SlotDie工藝的核心部分,就是駕馭各種涂布流體?
劉彬彬:是可以這么認為。想采用SlotDie工藝,必須要對你要涂布的流體性質做深入研究,通過實驗來測量特定流體的各種性質:密度、壓縮性(膨脹性)、粘性以及表面張力等等,加上對流體靜止和流動狀態(tài)的認識,來設計判斷各種參數(shù),選擇合適的設備,解決流體涂布過程中的傳熱、傳質、動量傳遞等問題。
目前的高科技產品都在往輕、薄、短、小的趨勢發(fā)展,產品各組件之間需要盡可能的輕量化與微小化,因此如何涂布出更薄且均勻性的液膜已經成為目前行業(yè)的關鍵課題。
手機報:在實際的量產過程中,SlotDie工藝需要注意哪些關鍵的地方?
SlotDie涂布為預計量式涂布,能增加涂布機臺涂布量范圍、涂布速度操作范圍及涂布質量等的應用性能及彈性,適應涂布不同的產品,減少設備、工裝、治具的重復投資。
在進行SlotDie涂布時,流體從狹縫式擠出頭的模具出口流出,再涂布在基材上。涂膜厚度由泵浦流量、涂布模具的模唇寬度以及涂布速度來決定。
其中SlotDie(狹縫式擠出模具)是決定涂布質量好壞的重要因素之一。狹縫式擠出模具主要包括入料口、分流管、間隙很小的平面流道、形成涂布液珠的模唇等。其中模具外部要能得到穩(wěn)定的液體涂布膜層,模具內部要能提供寬而且均勻之液體膜層,并且能堅持長期生產過程中不會變形和產能膜層尺寸波動。
模具內部流道幾何尺寸會影響涂膜在寬度方向厚度均勻性,模唇形狀則會影響涂布液珠穩(wěn)定性,即影響涂布機參數(shù)穩(wěn)定性。
而定量供膠系統(tǒng)除了給SlotDie擠出模具提供穩(wěn)定的膠量外,另一重要的功能就是盡可能的減少液體里的氣泡,并且從溫度和壓差上控制液體的體積變化,比如MUSASHI就專門開發(fā)了應用在SlotDie工藝領域的在線脫泡系統(tǒng),對傳輸供膠過程中的膠體進行脫泡處理,保證SlotDie涂出來的膠水中沒有氣泡,杜絕全貼合中的膠體氣泡型漏膠缺陷。
另外從鋒達偉推薦配置的Trinc公司無風靜電消除系統(tǒng)、Shinko公司的非接觸超聲波除塵系統(tǒng)等產品上也可以看出,SlotDie涂布對環(huán)境要求也很高,靜電和灰塵不但會讓液體的形狀產生畸變,而且還有發(fā)生電學性能改變的風險。
最后是Denso的電裝機器人上下料系統(tǒng),則是為了防止產品在生產過程中被物理損傷和產品生產完成后受力不均勻引起的涂層或組裝件的位置移動。
SlotDie涂布工藝在整個加工過程中,液體并沒有固定在基板上,這正是其對后續(xù)組裝件的表面選擇性不強,工藝兼容性好的主要原因,因此與涂布液體的穩(wěn)定性相關的因素,都是SlotDie工藝需要注意的地方。