在前面的文章中，我们有详细说明过TFT-LCD液晶显示模组中所用到的光学材料，感兴趣的粉丝可以到公众号主页进行查阅。
今天我们详细聊聊全贴合显示模组中会用到的另外一个核心光学材料，即：OCA光学胶。
说到OCA光学胶，绝大部分粉丝朋友都不陌生， 毕竟工作中经常会接触到。但是，能够将OCA光学胶规格书中所呈现的关键性能指标都能弄明白的朋友，我相信应该不多。
OCA光学胶在全贴合显示模组中起到非常关键的作用，关键之处在于其性能指标的表现，这些性能指标往往是评价一款OCA是否满足使用要求的标准之一。
当然，这些性能指标不是单方面的，其往往会涉及到OCA光学胶单体性能、OCA单体和工艺的匹配性，OCA可拆解及可返修性，OCA耐可靠性等多方面。
OCA光学胶非常关键的另外一方面体现在其良好稳定性和耐可靠性。OCA光学胶要么不出问题，一出问题可能就是质量事故，甚至还会引发市场批量客诉。
OCA光学胶单体指标包含：OCA力学性能指标、OCA光学性能指标、OCA电气性能指标等方面的内容。
由于文章篇幅原因，今天的文章我们重点介绍OCA力学性能指标，其它方面的指标我们在后面的文章中再做说明。
01 OCA定义及结构简介OCA（Optically Clear Adhesive），即光学透明胶。光学透明胶一种用于粘接透明光学器件、显示器件的特种粘胶剂，属于压敏胶的一类。
使用OCA光学胶的全贴合显示模组相对于传统框贴的显示模组，具备清晰度高、透光性强、高粘接力、耐高温耐水气、耐紫外线、无牛顿环、可视角度大等特点。
OCA光学胶是将光学级的亚克力胶做成无基材，然后在上、下层再各贴合一层离型薄膜，最终形成一种无基材高透双面贴合胶带。
拿应用于中小尺寸全贴合OCA来举例，PET轻离型膜位于OCA光学胶上面，其厚度一般为50um；PET重离型膜位于OCA光学胶下面，其厚度一般为100um；OCA光学胶处于轻重离型膜中间，其厚度一般为100~300um。
当然，上述所谈到的只是OCA最基础的结构，按照OCA轻、重离型膜和OCA光学胶本体大小模切结构来划分，可以分为：1:1结构、大+小结构、夹心结构。
按照OCA光学胶胶体的软硬及层数来划分，又可以分为：单层结构OCA、三层结构OCA。
关于OCA光学胶详细的模切结构和胶体本身的结构，相关的内容我们放到后面的文章中进行说明。
02 OCA力学性能指标一款成熟、稳定、大批量量产的OCA在力学性能方面的表现必须是“久经考验”的。这些力学性能指标的优劣，会直接决定OCA光学胶的好坏，也决定了OCA光学胶在各种复杂环境中是否会引起失效不良。
OCA光学胶单体关键力学性能指标一般会包含：剥离力、保持力、内聚力、弹性模量、动态剪切力、环形初粘力等方面。
下面我们针对这些关键的力学性能指标做详细的说明。
① OCA剥离力
剥离力一般是指：胶材贴附于被贴物表面后，将胶材从被贴物表面剥离下来所需要的力。剥离力的大小，直接决定着胶材的粘接性能。
剥离力在OCA中可以分为三个部分，即：OCA光学胶本体剥离力、轻离型膜剥离力和重离型膜剥离力。其中，OCA光学胶本体的剥离力又可以分为：过UV光之前OCA剥离力和过UV光之后剥离力。
a、OCA本体剥离力：
OCA本体剥离力是指将OCA光学胶从玻璃盖板上剥离下来所需力的大小。OCA本体剥离力越大，表示OCA光学胶和被贴物之间的粘接性能越好；机械测试过程中，发生玻璃盖板和显示模组发生气泡反弹或者分离的风险也会越小。
有一点需要注意的是：OCA光学胶贴附于不同的被贴物，其剥离力的大小也会不一样。同一款材质不同厚度的OCA，贴附于同样的被贴物表面，厚的OCA剥离力大小会大于薄的OCA。
另外，OCA光学胶经过UV光固化之后，其剥离力的大小相较于未经过UV光固化的OCA会有显著提升。
一般来说，OCA光学胶规格书中的剥离力大小，都是基于被贴物为玻璃盖板，且OCA光学胶未过UV光之前的。应用于全贴合显示模组中的OCA剥离力大小，基本上要满足≥6.0N/25mm。
b、轻、重离型膜剥离力：
在OCA光学胶最基础的结构中，轻、重离型膜对OCA主要起到保护作用。轻、重离型膜的剥离力大小，会直接影响到OCA光学胶贴合良率及贴合效率。所以，对OCA光学胶上下两侧轻、重离型膜剥离力的管控就非常有必要。
不同品牌OCA光学胶厂商所使用的轻、重离型膜材料也不尽相同，故导致轻、重离型膜的剥离力大小也不一样。模组厂商可根据自身设备的实际情况来制定轻、重离型膜剥离力标准。
一般来说，OCA轻离型膜剥离力的标准建议：1~5g/25mm；OCA重离型膜剥离力的标准建议为：20~50g/25mm。
②OCA保持力
OCA保持力是指：沿着OCA光学胶长度方向垂直悬挂一定重量的砝码，随着时间的推移，OCA光学胶能够抵抗位移的能力或致使负重砝码脱落时间的长短。
OCA保持力测试属于静态剪切力测试，是衡量OCA内聚力强度的方法之一。OCA光学胶负重一定时间后，OCA脱离初始位置的位移量，或负重砝码完全脱落的时间，来表征OCA抵抗拉脱的能力，反映OCA粘贴后的稳定性。
通常来说，在负重重量、负重时间一样的情况下，OCA光学胶位移的长度越小，则OCA保持力表现越优异；在负重重量一样的情况下，负重砝码脱落所需要的时间越长，则OCA保持力表现越优异。
OCA光学胶保持力表现越优秀，即抗位移、抗拉脱的能力越强，则机械测试过程中，发生玻璃盖板和显示模组发生气泡反弹或者分离的风险也会越小。
③OCA内聚力
OCA内聚力是指：OCA光学胶体内部分子间的结合强度，反映其抵抗内部断裂的能力。内聚力测试时需要确保破坏发生在胶层内部，而非胶体和粘接界面之间。
内聚力的大小和OCA光学胶体内部的分子间力、分子间键、分子大小和分子间的排列方式有关。
OCA内聚力的大小和OCA材料配方及组成有关，和OCA光学胶的厚度无关。
OCA内聚力越小，全贴合显示模组在做机械测试过程中，OCA容易发生断裂、分层、气泡等不良；在返修过程中，OCA也容易发生残胶不良。
OCA内聚力越大，OCA胶体本身的硬度会越高，抗变形能力越好；但内聚力过大时，会导致OCA胶体填充段差的能力下降，OCA的粘接性能也会下降。
在OCA内聚力测试结果解读时，需要注意区分是OCA内聚破坏还是粘接破坏。
a、内聚破坏：断裂面位于OCA胶体内部，胶体呈现均匀断裂，表明OCA胶体内聚力<OCA胶体粘接力。
b、粘接破坏：OCA胶体和被粘接界面发生分离，粘接界面残留OCA胶体，OCA胶体内部无断裂，表明OCA胶体内聚力>OCA胶体粘接力。
在OCA光学胶开发过程中，需要在内聚力和粘接力中间找到一个平衡点，既要确保OCA内聚力，也要保证OCA粘接力。
④OCA弹性模量
OCA弹性模量是指：OCA光学胶体在弹性变形阶段内应力和应变的比值，主要衡量OCA抵抗弹性变形的能力。
OCA光学胶弹性模量越高，材料的刚性越强，抗变形能力越好；OCA光学胶弹性模量越低，材料的柔性越强，越容易发生变形。OCA光学胶作为高分子丙烯酸树脂类聚合物，需要兼顾柔韧性和适度刚性。
我们谈到的OCA弹性模量指标在OCA规格书中都是以储能模量、损耗模量或损耗因子来表征的，为什么呢？
OCA光学胶属于高分子材料，具有弹粘性，其力学行为不仅包含弹性响应，还包含粘性响应。静态弹性模量无法全面表征这种复杂的行为，而动态模量（储能模量和损耗模量）能很好的反应OCA材料在不同条件下的表现。
所以，针对OCA弹性模量的测试，行业内一般都是采用动态力学分析（DMA）来评估的。
a、OCA储能模量：
OCA储能模量是指：OCA光学胶在形变过程中，弹性储存能量的能力，反映其“刚性”或“回弹性”。
OCA储能模量高，OCA抗变形能力强，贴合后的成品抗变形能力强。储能模量高的OCA，适用于刚性平面贴合、抗压要求较高的产品（如车载显示屏）。
OCA储能模量低，OCA会变软，柔性增强，但可能会影响贴合的稳定性。储能模量低的OCA，适用于柔性屏贴合、曲面贴合的产品。
b、OCA损耗模量：
OCA损耗模量是指：OCA光学胶在形变过程中，以热的形式耗散能量的能力，反映其“粘性”。
OCA损耗模量高，OCA粘接性能强，能有效吸收外力冲力的能量。但是，过高的损耗模量，会导致贴合过程中OCA胶体流动性变差，容易发生贴合气泡。损耗模量高的OCA，适用于对抗冲击（户外显示屏），耐震动要求较高（车载显示屏）的产品。
OCA损耗模量低，OCA以弹性响应为主，回弹速度较快。但是，抗冲击和耐震动的能力可能会较差。损耗模量低的OCA，适用于低应力残留的产品，如光学镜头贴合等。
这里针对储能模量和损耗模量，需要特别说明两点：
（1）、OCA在不同温度下的储能模量和损耗模量都是不一样的，储存模量和损耗模量在低温条件下较高；随着温度的提高，储存模量和损耗模量都会降低。
（2）、OCA在经过UV光固化后的储存模量和损耗模量，都会高于UV固化前。
⑤OCA动态剪切力
OCA动态剪切力主要用于评估OCA光学胶在交变剪切应力下的耐久性和粘接稳定性。相比于静态剪切力，动态剪切力测试则更接近于模拟OCA光学胶在实际使用过程中的受力情况。
OCA动态剪切力指标在OCA规格书中没有体现，一般验证一款新OCA光学胶时，仅作为参考项目和成熟量产OCA光学胶进行参照对比。如果被验证OCA和成熟量产的OCA测试结果差异不大，则可以判定OK。
⑥OCA环形初粘力
OCA光学胶的环形初粘力测试是一种专门用于评估OCA光学胶初始粘附性能的关键测试方法。
OCA环形初粘力对于贴合工艺有着非常的影响，在自动化生产过程中，高初粘力可以确保材料快速定位，减少错位和气泡的产生。如果初粘力不足，可能导致贴合过程中材料滑动，影响良品率。
OCA环形初粘力测试方法为：将OCA胶带制成环形（两端粘合形成环状），以固定速度与不锈钢板进行接触并迅速剥离，测量其初始瞬间的剥离力。
和OCA动态剪切力一样，OCA环形初粘力指标在OCA规格书中也没有体现。一般验证也是作为参考项目和成熟量产的OCA进行测试对比。
OCA光学胶的关键力学性能指标都是相互制约的，没有一款OCA在所有方面表现都是“六边形战士”，重要是结合产品的使用需求在这些性能指标中找到一个平衡点。以此，来保证OCA光学胶能够满足使用需求，且无明显短板。
来源：平板显示汇