Bonding bezeichnet das Verbinden eines Touchpanels oder Schutzglases mit einem LCD-/OLED-Displaymodul, um die optische Leistung, die Haltbarkeit und die Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse zu verbessern. Es verringert interne Reflexionen, erhöht Kontrast und Ablesbarkeit und schützt empfindliche Displaykomponenten vor Staub, Feuchtigkeit und mechanischer Beschädigung. Es gibt zwei grundlegende Bonding-Verfahren:
- Air Bonding – die Schichten werden mit einem kleinen Luftspalt zueinander montiert. Dieses Verfahren ist einfacher und günstiger in der Fertigung, verursacht jedoch stärkere Lichtreflexionen und kann die Sichtbarkeit bei hellem Licht (z. B. im Freien) verschlechtern. Es wird vor allem bei Consumer-Displays oder in kostenkritischen Anwendungen eingesetzt.
- Optical Bonding – der Raum zwischen Touchpanel und Display wird vollständig mit einem speziellen transparenten Klebstoff (OCA – Optically Clear Adhesive) ausgefüllt. Dadurch entfällt der Luftspalt, und Kontrast und Sichtbarkeit verbessern sich selbst bei starker Sonneneinstrahlung deutlich. Zudem erhöht das Verfahren die mechanische Festigkeit des Displays, verbessert die Steifigkeit der Konstruktion und verringert das Risiko von Beschlag oder Kondensation im Inneren des Bildschirms.
Wie wird Optical Bonding durchgeführt?
Beim Optical Bonding wird der Spalt zwischen Display und Schutzglas bzw. Touchpanel mit einem transparenten Material gefüllt, dessen Brechungsindex dem von Glas nahekommt. Zum Einsatz kommen zwei Materialfamilien: OCA, ein vorgeschnittener Klebefilm, der unter Druck laminiert wird, und das Flüssigbonding mit einem optisch klaren Harz (OCR, auch LOCA genannt), das dosiert, über die Fläche verteilt und mit UV-Licht oder Wärme ausgehärtet wird. Das Bonding erfolgt im Reinraum, denn jedes Staubpartikel und jede Blase, die in der Schicht eingeschlossen wird, bleibt über die gesamte Lebensdauer des Produkts sichtbar.
Warum verbessert Optical Bonding die Ablesbarkeit?
Bei einem Display mit Air Bonding wird das Licht an jeder Grenzfläche zwischen Glas und Luft reflektiert – typischerweise etwa 4 % an jeder der inneren Oberflächen. Diese Reflexionen summieren sich und lassen das Bild bei hellem Licht verblassen. Das Bonding entfernt die Luft und damit den Großteil der internen Reflexionen, sodass der wahrgenommene Kontrast bei Tageslicht deutlich steigt – oft ohne dass die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung erhöht werden muss.
| Optical Bonding | Air Bonding | |
|---|---|---|
| Interne Reflexionen | Minimal | Mehrere reflektierende Flächen |
| Kontrast bei Tageslicht | Hoch | Reduziert |
| Kondensation im Inneren | Nicht möglich – kein Luftspalt | Bei Temperaturwechseln möglich |
| Mechanische Festigkeit | Höher – der Aufbau wirkt wie ein einziges Bauteil | Geringer |
| Parallaxe | Geringer | Höher |
| Kosten und Reparatur | Höhere Kosten, Nacharbeit schwierig | Geringere Kosten, Glas leichter austauschbar |
Wann lohnt sich Optical Bonding?
Optical Bonding lohnt sich in Geräten mit sonnenlichttauglichen Displays und in Outdoor-Geräten, in Fahrzeugen und Maschinen, die Vibrationen und Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, sowie überall dort, wo ein dickes Schutzglas vor dem Display sitzt. Für Innengeräte mit dünnem Glas und moderater Beleuchtung genügt oft Air Bonding mit doppelseitigem Klebeband – eine günstigere Lösung.
Was mit dem Bonding-Lieferanten zu klären ist
- Das Material (OCA oder OCR) und sein Verhalten über den geforderten Temperaturbereich.
- Der Schichtaufbau: Display, Touchsensor, Schutzglas und Beschichtungen samt ihren Dicken.
- Abnahmekriterien für Blasen, Partikel und Mura bei der Wareneingangsprüfung.
- Zuverlässigkeitstests nach dem Bonding – Temperaturwechsel, Feuchte, UV-Bestrahlung.
- Nacharbeitsmöglichkeiten und Ausbeute, die den Stückpreis stark beeinflussen.
