在觸控顯示領域,GFF(Glass-Film-Film)結構憑借其高性價比和工藝成熟度,曾是智能手機、平板電腦等設備的主流觸控方案。

其核心工藝覆蓋從ITO蝕刻到OCA光學膠貼合的15道精密工序,每一環(huán)節(jié)都直接影響屏幕的靈敏度、透光率和可靠性。

本文將深度解析GFF結構全流程,揭示這一技術的核心工藝與行業(yè)價值。

一、GFF結構核心工藝流程

GFF工藝流程可分為前段(Sensor制備)、中段(功能層整合)和后段(成品組裝)三大階段,涉及15項關鍵工藝:

1. 前段工藝:ITO功能層制備

材料準備:選用125μm PET基材的ITO薄膜,表面覆蓋硬化層(Hard Coat)和可剝離保護膜。

退火處理:150℃高溫下穩(wěn)定ITO電阻,消除PET基材應力,防止后續(xù)工藝中的尺寸形變。

激光蝕刻:采用30μm精度激光束切割ITO層,形成觸控線路網格,替代傳統(tǒng)濕法蝕刻的污染問題。

銀漿印刷:通過絲網印刷在ITO邊緣制作導電引線,固化后形成低阻抗信號通道。

2. 中段工藝:功能層堆疊

OCA貼合:使用25-50μm光學膠將兩層ITO薄膜(X/Y軸Sensor)精準貼合,消除空氣層以提升透光率。

模塊切割:激光或沖壓工藝將大片Sensor切割為終端設備所需尺寸,邊緣精度控制在±0.1mm。

3. 后段工藝:成品集成

ACF綁定:通過異方性導電膠(ACF)將Sensor與柔性電路板(FPC)連接,實現(xiàn)觸控信號傳輸。

蓋板貼合:以OCA膠或水膠將Sensor與蓋板玻璃(Cover Glass)貼合,真空除泡確保無塵顯示。

二、關鍵工藝解析:技術難點與創(chuàng)新

1. ITO蝕刻工藝革新

傳統(tǒng)濕法蝕刻依賴強酸溶液,易產生環(huán)境污染和線路鋸齒,而激光蝕刻技術通過高能光束直接汽化ITO層,實現(xiàn)5μm線寬精度,

且良率提升至98%。例如,86英寸商顯屏幕采用該工藝可使觸控延遲降低至8ms。

2. 銀漿印刷的精密控制

銀漿線路需滿足15-20μm厚度均勻性,采用CCD視覺定位系統(tǒng)可減少±5μm的印刷偏移。

同時,鐳射雕刻技術可將銀漿線寬壓縮至30μm,適配超窄邊框設計。

3. OCA貼合工藝優(yōu)化

OCA膠需在無塵環(huán)境下完成兩次貼合:

軟貼硬:將OCA膜貼合至Sensor表面,需控制滾輪壓力(0.2-0.5MPa)以避免氣泡。

硬貼硬:Sensor與蓋板玻璃貼合后,通過40℃/0.6MPa高壓除泡30分鐘,透光率可達93%以上。

三、GFF工藝的質量控制體系

1. 電性能檢測

阻抗測試:使用四探針法檢測ITO線路電阻,標準值控制在200-500Ω/□。

通道掃描:模擬多點觸控信號,確保無斷線、短路及邊緣靈敏度衰減。

2. 外觀缺陷管控

AOI檢測:自動光學檢測系統(tǒng)識別微米級劃痕、異物和貼合氣泡,不良品剔除率≤0.3%。

百格測試:驗證銀漿附著力,5B等級以上為合格標準。

四、行業(yè)趨勢:GFF技術的挑戰(zhàn)與轉型

盡管GFF工藝成本較In-Cell方案低30%,但其透光率不足(約85%)和厚度劣勢(1.2-1.5mm)正面臨淘汰壓力。

當前技術轉型方向包括:

材料升級:采用納米銀線(AgNW)替代ITO,提升柔性觸控性能。

工藝整合:結合3D曲面貼合技術,適配折疊屏與車載曲面顯示需求。

環(huán)保生產:推廣無氰化物蝕刻液和低溫固化銀漿,降低碳排放。

結語:GFF技術的遺產與啟示

作為觸控顯示產業(yè)的里程碑,GFF結構通過15道精密工藝實現(xiàn)了成本與性能的平衡。盡管新興技術正在取代其市場份額,

但其模塊化設計理念和高良率管控經驗仍為行業(yè)提供重要參考。

據(jù)預測,到2025年GFF工藝在工控設備、教育平板等細分領域仍將保持20%以上占有率。