Optical Bonding vs. Air Bonding

Moderne Displays sind zum Kommunikationszentrum von Geräten geworden – sie dienen nicht nur zur Darstellung von Informationen, sondern auch zur direkten Bedienung des Geräts. Damit das Bild gut lesbar ist und die Interaktion präzise sowie komfortabel erfolgt, müssen mehrere zentrale Komponenten – das Display, der Touchsensor und das Schutzglas – zu einem einheitlichen Modul verbunden werden. Die Art und Weise dieser Verbindung bestimmt maßgeblich die Qualität, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der gesamten Lösung. In diesem Artikel stellen wir zwei Varianten der Schichtverklebung vor: mit Luftspalt (Air Bonding) und die optische Variante (Optical Bonding).

Zur Verbindung der Schichten werden am häufigsten zwei Technologien eingesetzt: Air Bonding, bei dem die Verklebung entlang des gesamten Displayrahmens erfolgt und zwischen den einzelnen Komponenten ein dünner Luftspalt verbleibt, sowie Optical Bonding, bei dem dieser Raum mit einem transparenten optischen Klebstoff ausgefüllt wird, der die Schichten über die gesamte Fläche verbindet und eine homogene, hohlraumfreie Struktur bildet. Obwohl der Unterschied zwischen diesen Lösungen auf den ersten Blick gering erscheinen mag, ist er in der Praxis entscheidend für die Funktionalität und Zuverlässigkeit des gesamten Geräts.

Optical Bonding

Optical Bonding – was ist das?

Optical Bonding (engl. optical bonding) ist ein Verfahren zur dauerhaften, vollflächigen Verbindung von Display, Touchsensor und Schutzglas unter Verwendung spezieller, optisch transparenter Klebematerialien. Ziel dieses Prozesses ist es, den Luftspalt zwischen den Schichten zu eliminieren und eine homogene Struktur mit hoher Transparenz, mechanischer Stabilität und vorhersehbaren optischen Eigenschaften zu erhalten. Die verwendeten Klebstoffe zeichnen sich durch eine hohe Lichtdurchlässigkeit, chemische Stabilität sowie einen auf die übrigen Modulelemente abgestimmten Brechungsindex aus.

Der Bonding-Prozess selbst erfolgt in mehreren streng kontrollierten Schritten. Zunächst werden die Komponenten präzise positioniert und ausgerichtet, um eine korrekte Funktion von Display und Touchsensor über die gesamte aktive Fläche sicherzustellen. Anschließend folgt – abhängig vom verwendeten Material – der eigentliche Laminierungs- oder Aushärtungsschritt unter Einsatz von Druck, erhöhter Temperatur, Vakuum oder UV-Strahlung. Ein zentrales Element des Prozesses ist die vollständige Entfernung von Luftblasen sowie die Gewährleistung eines homogenen Kontakts zwischen den Schichten.

Das Ergebnis des Optical Bonding ist ein monolithisches Modul, in dem Display, Touchsensor und Schutzglas als eine einzige Einheit funktionieren. In industriellen und professionellen Anwendungen gilt eine solche Verbindung als dauerhaft und nicht reparierbar, da sie höchste optische Qualität, Umweltbeständigkeit und langfristige Zuverlässigkeit des Gesamtsystems bietet.

Beim Optical Bonding verwendete Materialien

Für das Optical Bonding stehen verschiedene Materialgruppen zur Verfügung. Diese lassen sich in zwei Haupttypen unterteilen: feste Materialien, die in Form von Folien oder Preforms mit kontrollierter Dicke vorliegen (OCA, SOCA und SCA), sowie flüssige Materialien, die als Klebstoffe direkt über die gesamte Oberfläche eines der Komponenten aufgetragen werden (LOCA). Alle diese Materialien sind für die dauerhafte Verbindung von Displays, Touchsensoren und Schutzglas ausgelegt, unterscheiden sich jedoch in ihrer chemischen Zusammensetzung, Applikationsmethode und ihren Eigenschaften.

OCA (Optical Clear Adhesive)

OCA (Optical Clear Adhesive) ist ein fester, optisch transparenter Klebstoff in Form dünner Folien mit exakt kontrollierter Dicke. Die Applikation erfolgt durch Platzierung der Folie zwischen den Modullagen und anschließende Laminierung unter kontrolliertem Druck und erhöhter Temperatur, häufig unter Vakuumbedingungen oder im Autoklaven. Dieser Prozess ermöglicht einen homogenen Kontakt über die gesamte Fläche sowie eine hohe optische Qualität. OCA zeichnet sich durch sehr gute Transparenz, langfristige Parameterstabilität und hohe Prozesswiederholbarkeit aus und wird daher häufig in der Serienproduktion von Displaymodulen eingesetzt.

SOCA (Silicone Optically Clear Adhesive)

SOCA (Silicone Optically Clear Adhesive) ist ein transparenter Silikonklebstoff, der je nach Formulierung als Folie oder Gel vorliegt und zwischen den Modullagen appliziert wird. Der Bonding-Prozess mit SOCA basiert auf präziser Positionierung der Komponenten und kontrolliertem Druck, gefolgt von der Aktivierung des Aushärtungsprozesses durch erhöhte Temperatur oder eine zeitabhängige chemische Reaktion. Das Material zeichnet sich durch Elastizität und stabile mechanische Eigenschaften aus. Ein wesentliches Merkmal von SOCA ist die Möglichkeit, die Schichten nach der Aushärtung kontrolliert zu trennen – unter Einsatz geeigneter Serviceverfahren und Werkzeuge – ohne die optischen Parameter der Komponenten wesentlich zu verschlechtern. Aufgrund der hohen Kosten gilt SOCA als Premium-Lösung und wird in Modulen für den langfristigen Einsatz verwendet.

SCA (Solid Clear Adhesive)

SCA (Solid Clear Adhesive) ist ein fester, transparenter Klebstoff in Form von Folien oder Preforms mit präzise kontrollierter Dicke. Die Anwendung erfolgt durch Einlegen des Materials zwischen die zu verbindenden Schichten und anschließendes Verpressen unter kontrolliertem Druck und erhöhter Temperatur. Dieser Prozess gewährleistet eine hohe optische Homogenität, stabile Parameter und ein geringes Risiko von Lufteinschlüssen, wodurch sich SCA besonders für die Serienfertigung und Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Qualitätswiederholbarkeit eignet.

LOCA (Liquid Optically Clear Adhesive)

LOCA (Liquid Optically Clear Adhesive), teilweise auch als OCR (Optical Clear Resin) bezeichnet, ist ein flüssiger Acrylklebstoff, der nach dem Auftragen auf die Bauteiloberfläche unter UV-Strahlung aushärtet und eine starre, langlebige sowie optisch transparente Schicht bildet. Ältere LOCA-Formulierungen konnten unter UV-Strahlung und erhöhter Temperatur zur Vergilbung neigen; moderne Materialien sind jedoch so ausgelegt, dass dieses Phänomen weitgehend minimiert wird. Der Bonding-Prozess mit LOCA ist komplexer und in der Regel kostenintensiver als die Verklebung mit festen Materialien, da er eine präzise Dosierung, Vakuumkontrolle und gründliche UV-Aushärtung erfordert. Das Auftreten von Luftblasen führt häufig dazu, dass das gesamte Modul ersetzt werden muss.

Vor- und Nachteile des Optical Bonding

Optical Bonding bietet zahlreiche Vorteile, die sich aus der vollständigen Füllung des Zwischenraums zwischen den Schichten mit transparentem optischem Klebstoff ergeben. Die homogene, kompakte Struktur sorgt vor allem für hervorragende optische Eigenschaften – sie reduziert Lichtreflexionen, erhöht den Bildkontrast und verbessert die Lesbarkeit unter unterschiedlichen Lichtbedingungen.

Ein wesentlicher Vorteil des Optical Bonding ist die hohe mechanische Belastbarkeit des Moduls. Da der Klebstoff die Schichten über die gesamte Fläche verbindet, werden die auf die Displayoberfläche wirkenden Kräfte gleichmäßig verteilt. Dies schützt die Konstruktion in gewissem Maße vor Erschütterungen, Vibrationen und Stößen und erleichtert die Erfüllung der Anforderungen der IK-Norm. Es ist jedoch zu betonen, dass der Einsatz von optischem Klebstoff allein nicht automatisch das Erreichen einer bestimmten IK-Klasse garantiert. Hierfür sind zusätzlich eine geeignete Glasdicke, der richtige Glastyp sowie eine korrekt ausgelegte mechanische Gehäusestruktur erforderlich. Optical Bonding erleichtert die Erfüllung der IK-Anforderungen, stellt jedoch keinen eigenständigen Zertifizierungsfaktor dar.

Ein weiterer Vorteil ist die erhöhte Dichtheit des Moduls, die durch das vollständige Ausfüllen des Zwischenraums mit Klebstoff erreicht wird. Dadurch wird das Eindringen von Staub, Partikeln und Feuchtigkeit in das Modulinnere effektiv begrenzt und ein Beschlagen bei schnellen Temperaturwechseln verhindert – ein besonders wichtiger Aspekt bei Outdoor-Anwendungen.

Darüber hinaus verbessert der geringere Abstand zwischen Touchsensor und Schutzglas die Reaktionsfähigkeit und Präzision der Touch-Funktion.

All diese Faktoren tragen zu einem hohen Bedienkomfort bei und verbessern die gesamte User Experience (UX).

Gleichzeitig weist Optical Bonding auch gewisse Einschränkungen auf. Der Bonding-Prozess ist komplex und erfordert spezialisierte Ausrüstung sowie kontrollierte Produktionsbedingungen, was zu höheren Herstellungskosten führt. Defekte wie Luftblasen, Verfärbungen oder eine ungleichmäßige Klebstoffverteilung lassen sich in späteren Phasen nur schwer beheben, und die Reparatur optisch gebondeter Module ist häufig nur durch den Austausch des gesamten Komponentensatzes möglich. Einige Klebstoffe können zudem empfindlich gegenüber extremen Temperaturen oder langfristiger UV-Belastung sein, was eine sorgfältige Auswahl der technologischen Parameter entsprechend der jeweiligen Anwendung erfordert. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, mit einem erfahrenen und technologisch gut ausgestatteten Partner zusammenzuarbeiten, um eine hohe Ausführungsqualität sicherzustellen.

Einsatzbereiche des Optical Bonding

Optical Bonding wird besonders häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt, vor allem in Geräten, bei denen eine hervorragende Lesbarkeit, hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer unter anspruchsvollen Umweltbedingungen erwartet werden. Die Technologie findet unter anderem Anwendung in:

• HMI-Schnittstellen, einschließlich Bedientafeln in Produktionsanlagen,
• medizinische und Laborgeräte, die präzise und eindeutige Datenlesung erfordern,
• Bedientafeln in öffentlichen Verkehrsmitteln – Busse, Straßenbahnen, Züge,
• Bedientafeln in Spezialfahrzeugen (z. B. für militärische, bauliche oder landwirtschaftliche Anwendungen),
• Digitale Beschilderungssysteme, einschließlich Passagierinformationssysteme an Bahnhöfen, Haltestellen, Terminals und Flughäfen,
• Mobilgeräte, einschließlich Messgeräte, die in der Industrie verwendet werden,
• Informationskioske,
• Selbstbedienungsterminals,
• Verkaufsautomaten.

In vielen Fällen macht die optische Bonding-Technologie diese Art von Geräten tatsächlich leichter zu bedienen und verbessert den Arbeitskomfort der Nutzer. Es ist erwähnenswert, dass es oft nicht nur die bevorzugte, sondern auch empfohlene Wahl bei der Gestaltung von Geräten für den Außeneinsatz ist.

Air Bonding

Air Bonding – was ist das?

Air Bonding (engl. air bonding) ist eine Montagetechnologie, bei der Display, Touchsensor und Schutzglas mechanisch positioniert und fixiert werden – meist mithilfe einer doppelseitigen Klebeschicht, die an den Rändern aufgebracht wird. Dadurch wird die Konstruktion stabilisiert und ein Verrutschen der Komponenten verhindert. Die entstehende Anordnung bildet jedoch keine kompakte, einheitliche Struktur: Die Schichten funktionieren als separate Elemente, die durch einen Luftspalt voneinander getrennt sind.

Vor- und Nachteile des Air Bonding

Air Bonding bietet mehrere praktische Vorteile, die vor allem aus der Einfachheit der Technologie resultieren. Der wichtigste Vorteil sind geringere Produktionskosten – der Prozess erfordert weder spezialisierte Materialien noch fortschrittliche Fertigungsanlagen und erfolgt nicht unter Vakuumbedingungen. Ein zusätzlicher Vorteil ist die einfachere Wartung bzw. Reparatur des Moduls: Da die Schichten nicht vollflächig miteinander verbunden sind, ist das Reparieren oder Austauschen von Display, Touchsensor oder Schutzglas in der Regel einfacher und kostengünstiger.

Die Einschränkungen des Air Bonding ergeben sich direkt aus dem verbleibenden Luftspalt zwischen den Schichten. Dieser Zwischenraum erhöht die Anzahl der Lichtreflexionen, was Kontrast und Bildlesbarkeit – insbesondere bei starker Beleuchtung – verringern kann. Darüber hinaus erhöht ein nicht gefüllter Zwischenraum das Risiko der Kondensation von Wasserdampf, was unter bestimmten Umgebungsbedingungen zu einem Beschlagen der inneren Bildschirmoberflächen führen kann. Der Luftspalt reduziert zudem die mechanische Widerstandsfähigkeit: Kräfte, die auf das Glas wirken, werden nicht gleichmäßig verteilt, wodurch das Modul anfälliger für Schäden durch Erschütterungen oder Stöße wird.

Einsatzbereiche des Air Bonding

Air Bonding wird bei der Entwicklung von Geräten gewählt, bei denen niedrige Produktionskosten, einfache Wartung und keine besonderen Anforderungen an Bildlesbarkeit oder Moduldichtheit im Vordergrund stehen. Die Technologie findet unter anderem Anwendung in:

• HMI-Schnittstellen, einschließlich Bedientafeln, betrieben unter stabilen Lichtverhältnissen und einer günstigen Umgebung (wenig Staub und Kontamination, stabile Luftfeuchtigkeit, keine abrupten Temperaturschwankungen),
• Unterhaltungselektronik, einschließlich einfacher Tablets und Monitore,
• Smart-Home-Lösungen wie Thermostate,
• Informationskioske, Selbstbedienungsterminals und Verkaufsautomaten, die für die Installation in Innenräumen mit stabilen Umweltbedingungen konzipiert sind,
• Geräte, bei denen der regelmäßige Austausch von beschädigten Komponenten vorhergesehen wurde – z. B. das Schutzglas.

Air Bonding ist daher häufig die optimale Wahl für Projekte, bei denen Kosten, Konstruktionssimpelheit und Wartungsfreundlichkeit im Fokus stehen. In der Regel wird es in Geräten eingesetzt, die für den Betrieb in Innenräumen vorgesehen sind, auch wenn dies keine feste Regel ist.

Air Bonding vs. Optical Bonding

Die Wahl der Verbindungsmethode der Komponenten eines Displaymoduls – Air Bonding oder Optical Bonding – hat einen wesentlichen Einfluss auf die Gebrauchseigenschaften, die Haltbarkeit sowie die Einsatz- und Betriebsbedingungen. Beide Technologien unterscheiden sich hinsichtlich optischer, konstruktiver und umweltbezogener Eigenschaften. Daher sollte die Entscheidung auf einer Analyse der Anwendungsanforderungen, der Betriebsbedingungen des Geräts sowie der Erwartungen der Endanwender basieren. Die folgende Gegenüberstellung hilft dabei zu bestimmen, welche Methode – Air Bonding oder Optical Bonding – für die von Ihnen entwickelte Lösung geeignet ist.

Bildqualität

Einer der wichtigsten Vorteile von Optical Bonding gegenüber Air Bonding ist die Bildqualität. Durch das Ausfüllen des Zwischenraums zwischen den Schichten mit einem Material, dessen Brechungsindex dem von Glas ähnlich ist, werden Lichtreflexionen reduziert und die Lichttransmission verbessert. Dadurch erhält der Nutzer ein Bild mit höherem Kontrast, intensiveren Farben und tieferen Schwarzwerten.

Der Unterschied ist besonders deutlich bei Geräten, die unter starker Beleuchtung betrieben werden, insbesondere in sonnigen Umgebungen. In solchen Fällen – vorausgesetzt, das Displaypanel ist für den Betrieb bei hoher Umgebungshelligkeit ausgelegt – erreichen Module mit Optical Bonding eine noch bessere Lesbarkeit und Reflexionsreduzierung. Die Reflexionen werden jedoch nicht vollständig eliminiert, da stets Spiegelungen von der äußeren Oberfläche des Schutzglases verbleiben. Diese Effekte lassen sich mit Air-Bonding-Technologie nicht erreichen, was deren Einsatz in vielen Outdoor-Anwendungen in der Praxis ausschließt.

Haltbarkeit und Umweltbeständigkeit

Optical Bonding erhöht die Haltbarkeit der Displaykonstruktion erheblich. Das Fehlen eines Hohlraums zwischen den Schichten verhindert, dass Feuchtigkeit und Verunreinigungen wie Staub oder Partikel in das Innere des Moduls eindringen können. Bei Air-Bonding-Konstruktionen kann ein solcher Zwischenraum zu Wasserdampfkondensation, geringerer Transparenz und schrittweiser optischer Degradation führen.

Beim Optical Bonding eliminiert die optische Klebeschicht den freien Raum zwischen den Schichten und bildet eine durchgehende Modulstruktur. Dadurch werden mechanische Belastungen gleichmäßiger über die gesamte Displayfläche verteilt, was die strukturelle Stabilität erhöht und das Risiko von Schäden durch Vibrationen, Erschütterungen oder punktuelle Belastungen verringert. Aus diesem Grund wird Optical Bonding häufig für Geräte gewählt, die unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen betrieben werden, sowie für Anwendungen mit langfristiger und intensiver Nutzung, bei denen erhöhte Zuverlässigkeitsanforderungen eine entscheidende Rolle spielen.

Moduldicke und konstruktive Eigenschaften

Optical Bonding ermöglicht eine Reduzierung der Gesamtdicke des Moduls, da die Notwendigkeit von doppelseitigem Klebeband (DST) zwischen Display und Schutzglas entfällt. Durch die vollflächige Verbindung der Schichten und die Eliminierung des Luftspalts entsteht eine kompakte, monolithische Konstruktion mit höherer Steifigkeit und besserer mechanischer Integrität.

Bei Air Bonding werden die Schichten so verbunden, dass ein Luftspalt zwischen Display und Schutzglas bestehen bleibt. Eine solche Konstruktion weist eine geringere Gesamtsteifigkeit auf, was sich auf die mechanische Widerstandsfähigkeit sowie das Verhalten unter Vibrationen oder Druckbelastungen auswirken kann.

Kosten

Die technologischen Unterschiede zwischen beiden Methoden wirken sich direkt auf die Produktionskosten aus.

Air Bonding ist aufgrund des einfachen Montageprozesses und der kürzeren Produktionszeit kostengünstiger und wird häufig in Geräten mit begrenztem Budget eingesetzt, die unter stabilen Umgebungsbedingungen betrieben werden.

Optical Bonding ist mit höheren Herstellungskosten verbunden, stellt jedoch eine Investition in Qualität und Langlebigkeit dar. Eine stabile Konstruktion, höhere Umweltbeständigkeit und ein geringeres Ausfallrisiko bedeuten, dass die Gesamtbetriebskosten über einen längeren Nutzungszeitraum niedriger ausfallen können. Daher wird Optical Bonding in Systemen eingesetzt, die über viele Jahre zuverlässig funktionieren müssen.

Wartung

Beim Air Bonding sind die Schichten des Moduls nicht dauerhaft verbunden, was den Austausch von Komponenten wie Touchsensor oder Schutzglas erleichtert. Die Konstruktion kann getrennt werden, und Reparaturen sind möglich, ohne in die gesamte Displaystruktur einzugreifen.

Beim Optical Bonding sind Display, Touchsensor und Schutzglas dauerhaft integriert. Abhängig vom verwendeten Klebematerial (z. B. OCA, SCA oder LOCA) ist das Modul nicht trennbar, was die Reparaturmöglichkeiten einschränkt. Eine Ausnahme bilden Technologien mit SOCA-Klebstoffen, die eine Trennung der Schichten nach der Aushärtung ermöglichen – diese Lösung ist jedoch kostenintensiver.

Empfindlichkeit des Touchpanels

Die Eliminierung des Luftspalts in Optical-Bonding-Modulen verbessert die Präzision der Touchbedienung durch die Reduktion des Parallaxeneffekts. Parallaxe ist ein Phänomen, bei dem das angezeigte Bild scheinbar gegenüber seiner tatsächlichen Position verschoben erscheint, insbesondere bei Betrachtung des Displays aus einem Winkel.

Bei Air-Bonding-Konstruktionen mit Luftspalt kann der physische Berührungspunkt auf der Glasoberfläche nicht exakt mit der Position übereinstimmen, an der der Nutzer ein Interface-Element auf dem Display sieht, wodurch der Eindruck einer ungenauen Touchreaktion entsteht. Dieses Phänomen ist besonders bei dickerem Schutzglas deutlich.

Optical Bonding beseitigt diese Diskrepanz, indem Schutzglas und Display zu einer optisch kohärenten Struktur verbunden werden. Dadurch wird der Berührungspunkt als deckungsgleich mit dem dargestellten Inhalt wahrgenommen, was zu einer intuitiveren, stabileren und besser vorhersehbaren Touchreaktion führt.

Die folgende Tabelle zeigt die zentralen Unterschiede zwischen Optical Bonding und Air Bonding:

Die Wahl zwischen Optical Bonding und Air Bonding hängt von mehreren Faktoren ab – insbesondere vom Einsatzumfeld, den Nutzeranforderungen sowie Budgetrestriktionen.

Optical Bonding bietet bessere optische Eigenschaften, höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen und eine größere mechanische Robustheit. Daher wird es für Anwendungen empfohlen, bei denen Lesbarkeit, Zuverlässigkeit und der Betrieb unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen von zentraler Bedeutung sind. Air Bonding bleibt hingegen eine attraktive Alternative bei Projekten mit begrenztem Budget, die keine maximale Bildqualität erfordern und für den Einsatz in stabilen Umgebungen vorgesehen sind.

Die endgültige Wahl der Technologie sollte bereits in der Designphase getroffen werden – idealerweise in Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Komponentenlieferanten. Die Spezialisten von Unisystem können als Experten mit langjähriger Erfahrung in Projekten mit Optical Bonding und Air Bonding eine Lösung auswählen, die optimal zu Anwendung, Einsatzumfeld und Budget passt.

Häufig gestellte Fragen: Optical Bonding und Air Bonding in der Projektpraxis

Nachfolgend haben wir die Antworten auf die am häufigsten gestellten Fragen zu Optical Bonding und Air Bonding zusammengestellt. Sollte Ihre Frage hier nicht enthalten sein, beantworten unsere Spezialisten sie gerne direkt – nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf.

Wann sollte Optical Bonding (engl. optical bonding) eingesetzt werden?

Optical Bonding empfiehlt sich überall dort, wo eine hohe Bildlesbarkeit, Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und eine lange Lebensdauer des Geräts entscheidend sind. Besonders geeignet ist diese Technologie für Geräte, die im Außenbereich oder in stark beleuchteten Innenräumen betrieben werden, für Anwendungen mit Vibrationen, Erschütterungen und Stößen sowie für spezialisierte Geräte, z. B. im medizinischen oder labor­technischen Bereich, bei denen eine eindeutige und präzise Datenanzeige erforderlich ist. Darüber hinaus ist Optical Bonding eine gute Wahl für Systeme, bei denen Wartungsarbeiten möglichst selten erfolgen sollen und jede Ausfallzeit mit messbaren Kosten verbunden ist.

Wann sollte Air Bonding (engl. air bonding) eingesetzt werden?

Air Bonding ist eine geeignete Lösung für Projekte, bei denen niedrige Produktionskosten und eine einfache Konstruktion im Vordergrund stehen. Die Technologie eignet sich für Geräte, die in einer stabilen Innenumgebung mit kontrollierter Beleuchtung und geringer Verschmutzung betrieben werden und bei denen keine maximale Bildlesbarkeit unter starker Lichteinstrahlung erforderlich ist. Zudem ist Air Bonding vorteilhaft in Anwendungen, bei denen ein einfacher und kostengünstiger Austausch von Komponenten – beispielsweise des Schutzglases – wichtig ist.

Welche Bonding-Technologie eignet sich für Anwendungen im Außenbereich (Outdoor)?

Für Outdoor-Anwendungen wird in der Regel Optical Bonding empfohlen, da diese Technologie:

• es reduziert Lichtreflexionen erheblich und verbessert die Lesbarkeit im Sonnenlicht,
• es erhöht die Dichtigkeit der Baugruppe zwischen dem LCD-Display und dem PCAP-Touchpanel (oder Schutzglas) und begrenzt das Risiko, dass Staub, Feinstaub und Feuchtigkeit in den optischen Raum des Moduls gelangen.
• es erhöht die Widerstandsfähigkeit des Moduls gegen mechanische Schäden.

Air Bonding kann im Außenbereich nur in speziellen, weniger anspruchsvollen Fällen in Betracht gezogen werden (z. B. in überdachten oder geschützten Installationsorten).

Verbessert Optical Bonding die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beschädigungen?

Ja. Die vollflächige Verklebung sorgt dafür, dass Display, Touchsensor und Schutzglas ein einziges, starres Modul bilden. Die auftretenden Belastungen werden gleichmäßig über die gesamte Oberfläche verteilt, was die Widerstandsfähigkeit gegen Stöße und Erschütterungen erhöht und das Risiko von Beschädigungen durch punktuelle Belastung reduziert – vorausgesetzt, das mechanische Design des Geräts ist entsprechend ausgelegt.

Beeinflusst Optical Bonding die Funktion des Touchpanels?

Ja, in der Regel positiv. Durch die Verringerung des Abstands zwischen Touchsensor und Schutzglas wird die Präzision der Touch-Erkennung verbessert.

Erhöht Optical Bonding die Moduldicke?

Nein. In den meisten Fällen ermöglicht Optical Bonding sogar eine Reduzierung der Moduldicke. Die Eliminierung des Luftspalts sowie die Möglichkeit, ein dünneres Schutzglas bei gleichbleibender mechanischer Festigkeit einzusetzen, führen zu einer schlankeren, steiferen und weniger verformungsanfälligen Konstruktion als bei Air Bonding.

Ist Optical Bonding immer teurer als Air Bonding?

In der Produktionsphase ist Optical Bonding in der Regel kostenintensiver als Air Bonding, da spezialisierte Materialien, präzise Prozesse und eine strenge Qualitätskontrolle erforderlich sind. Es ist jedoch hervorzuheben, dass Optical Bonding über den gesamten Lebenszyklus des Geräts hinweg häufig zu geringeren Betriebskosten führt – dank einer niedrigeren Ausfallrate, höherer Umweltbeständigkeit und einer längeren Lebensdauer des Moduls.

Kann Optical Bonding bei jedem Display eingesetzt werden?

Optical Bonding ist keine universelle Lösung für alle Displaytypen. Die Eignung hängt unter anderem von der Rahmenkonstruktion, der Anordnung der aktiven Fläche, den zulässigen mechanischen Spannungen, dem erforderlichen Betriebstemperaturbereich, der UV-Belastung sowie der Kompatibilität des Klebstoffs mit den verwendeten Materialien ab.

Aus diesem Grund sollte die Möglichkeit des Optical Bonding bereits in der Entwurfsphase des Geräts gemeinsam mit einem Lieferanten bewertet werden, der überprüft, ob die jeweilige Komponente alle technologischen Anforderungen erfüllt.

Bedeutet Optical Bonding immer, dass das Modul nicht reparierbar ist?

Nicht immer – in den meisten industriellen Anwendungen gelten optisch gebondete Module jedoch als nicht reparierbar. Bei Klebstoffen wie OCA, SCA oder LOCA besteht eine Reparatur in der Regel im Austausch des gesamten Verbunds aus Display, Touchsensor und Schutzglas. Die SOCA-Technologie ermöglicht zwar eine Trennung der Schichten nach der Aushärtung, erfordert jedoch spezielle Prozesse, Werkzeuge und Erfahrung und wird daher hauptsächlich in Premium-Anwendungen eingesetzt, bei denen diese Option bereits in der Designphase vorgesehen wurde.

Verbessert Optical Bonding die Lesbarkeit bei direkter Sonneneinstrahlung (Sunlight Readability)?

Ja. Optical Bonding verbessert die Bildlesbarkeit bei direkter Sonneneinstrahlung erheblich. Durch das Ausfüllen des Zwischenraums mit optischem Klebstoff werden Lichtreflexionen reduziert, die in herkömmlichen Konstruktionen im Luftspalt entstehen. Dadurch gelangt das Licht direkter durch das Modul, und der Nutzer nimmt ein Bild mit weniger Spiegelungen, höherem Kontrast, intensiveren Farben und tieferen Schwarzwerten wahr.

In der Praxis bedeutet dies, dass das Display auch bei sehr starker Beleuchtung gut ablesbar bleibt – vorausgesetzt, das Panel selbst verfügt über eine ausreichend hohe Helligkeit. Optical Bonding eliminiert äußere Reflexionen nicht vollständig, reduziert sie jedoch deutlich, was bei Outdoor-Geräten einen spürbaren Unterschied im Bedienkomfort ausmacht.

Kann Optical Bonding mit zusätzlichen Beschichtungen (AR, AG, AF) kombiniert werden?

Ja. Optical Bonding ist kompatibel mit Antireflexions- (AR), Antiglare- (AG) sowie hydrophoben/oleophoben Beschichtungen (AF), wodurch der Bedienkomfort zusätzlich verbessert wird.

Verlängert Optical Bonding die Produktionszeit des Moduls?

Ja. Optical Bonding ist ein komplexerer Prozess als Air Bonding. Er erfordert eine präzise Ausrichtung der Schichten, Vakuumlaminierung, Aushärtung des Klebstoffs sowie eine gründliche Qualitätskontrolle. Jeder dieser Schritte verlängert den Produktionszyklus, weshalb diese Technologie dort eingesetzt wird, wo hohe Qualität und Langlebigkeit wichtiger sind als eine möglichst kurze Montagezeit.

Kann Optical Bonding ausschließlich im Werk durchgeführt werden?

Ja. Optical Bonding erfordert spezialisierte Ausrüstung – darunter Vakuumkammern, hochpräzise Positioniersysteme und Klebstoff-Aushärtungstechnologien – und wird daher ausschließlich unter Fabrikbedingungen durchgeführt. Nur dort lassen sich die erforderliche Sauberkeit, Temperaturkontrolle und vollständige Eliminierung von Luftblasen sicherstellen.

Kann sich optischer Klebstoff im Laufe der Zeit verschlechtern?

Ja. Optische Klebstoffe – insbesondere ältere oder qualitativ minderwertige Acrylformulierungen – können im Laufe der Zeit degradieren, meist in Form von Vergilbung, Transparenzverlust oder mechanischen Veränderungen unter dem Einfluss von UV-Strahlung, Temperatur oder Feuchtigkeit. Moderne Materialien sind jedoch so konzipiert, dass diese Effekte minimiert werden und eine langfristige optische sowie chemische Stabilität des Moduls gewährleistet ist.

Kann optischer Klebstoff mit der Zeit vergilben?

Ja. Optische Klebstoffe, insbesondere ältere oder einfache Acrylformulierungen, wie sie bei klassischen LOCA-Technologien verwendet wurden, können unter UV-Strahlung, hohen Temperaturen oder langfristiger Lichteinwirkung vergilben. Dieses Phänomen beeinträchtigt die Transparenz des Moduls und kann die Bildqualität reduzieren. Moderne Lösungen nutzen jedoch fortschrittliche Materialien, die entwickelt wurden, um das Risiko der Vergilbung zu minimieren und über viele Jahre hinweg eine stabile optische Qualität zu gewährleisten.

Ist Optical Bonding mit High-Brightness-Panels kompatibel?

Ja. Optical Bonding ist vollständig mit High-Brightness-Panels kompatibel und wird häufig gerade in solchen Konstruktionen eingesetzt. Eine hohe Panelhelligkeit verbessert die Lesbarkeit bei starker Beleuchtung, und Optical Bonding verstärkt diesen Effekt zusätzlich, indem es Reflexionen reduziert, den Kontrast verbessert und die Effizienz der Lichtnutzung erhöht.

Wie unterscheidet sich die Stoßfestigkeit bei Air Bonding und Optical Bonding?

Optical Bonding bietet eine höhere Stoßfestigkeit, da der optische Klebstoff alle Schichten vollflächig verbindet und eine starre, stabile Struktur erzeugt. Dadurch werden die auf das Display wirkenden Kräfte gleichmäßig verteilt, was das Risiko von Rissen oder lokalen Beschädigungen deutlich reduziert.

Bei Air Bonding sind die Schichten durch einen Luftspalt getrennt, sodass Stöße hauptsächlich auf das Schutzglas übertragen werden. Das Fehlen einer vollflächigen Abstützung macht das Modul anfälliger für Risse, Verformungen und Beschädigungen – insbesondere bei punktuellen Belastungen.