光学封装胶膜在“膜封方案”中的关键要素——抗翘曲性

今日一问，“半固化封装胶膜能否在技术上实现大板封装不翘曲的难题呢？”

过去，“一箱多拼”是大多数人对COB直显屏最早期的刻板印象，拼接缝隙多、平整性差、墨色一致性差等问题一直为人诟病。短短几年间，一箱8板和一箱4板就成为了市场主流，这一变化既得益于显示产业链的成熟，也离不开高可靠性封装材料的逐步完善。所以，针对前述的问题，在技术上通过对封装固化收缩的控制，可有效控制封装翘曲的情况出现。

采用液态封装技术路线时，想要有效控制封装胶水从液态变为固态过程中产生的收缩应力，难度较高。而为契合显示行业面板封装的未来发展趋势，广州硅芯新材选用的是膜封技术路线，主体是以光热双固胶水涂布后通过特定的光热条件控制形成状态相对稳定的半固化膜片。胶水到膜片的形式变化，方便了封装工艺的控制，也节约了昂贵设备的投入。同时，应用时通过真空平板设备进行贴合，热固完成封装，也大大缩短了材料的工艺流程。

如下图1所示，结合硅芯新材的工艺设计，模拟产品自生产到应用的过程，将胶料从液态到固态的流变特性进行探究，测试以恒定受力下发生的位移来评价材料的收缩性能。从完整流程来看，材料在膨胀与收缩方面均发生了不同程度的变化。在光固化阶段，发生了第一次收缩；随后，当温度从25℃升至120℃时，表现为持续收缩阶段。进入120℃保温阶段后，材料逐渐膨胀恢复，并超出初始收缩点。当温度进一步升至150℃时，出现小幅收缩，随后趋于稳定，平衡点位与初始收缩点接近。

图1 材料收缩-膨胀对应图

上述数据证实了半固化封装胶膜在技术上有方案可以实现大板封装不翘曲的难题。为超薄基板封装提供了关键支撑。根据硅芯已授权的发明专利“一种适用于Mini/Micro LED显示面板封装用胶膜及其制备方法和应用”中所描述的结构：光热双固复合胶水水经过光固后，所述半固化胶层内部主要涉及到的结构有：B1为未发生反应的环氧树脂固化体系胶水，B2为UV树脂固化后形成的交联聚合物，B3由光扩散剂、硅微粉以及炭黑色粉等多种粉体组成的固体混合物。经紫外光固化后，在半固化胶层的结构中，B1、B2以及B3等三部分均匀分布，交联聚合物B2和固体颗粒B3共同构成了“海绵”状支架结构，而B1则浸润在其中的缝隙中，如下图2所示。其中，B1、B2以及B3仅是为方便阐述而构想的理论结构。

图2 材料收缩-膨胀对应图

结合材料的应用工艺，可适配包括COB直显、MIP器件等场景，对PCB大板及超薄玻璃基等面板封装均有良好的抗翘曲性。膜封工艺均可参考下图3进行，工艺操作适配性高，流程简化。

图3 应用示意图