OCAフィルム（光学透明粘着フィルム）とは？特徴や種類から選び方までを解説
OLED、LCDに限らず、ディスプレイは従来の長方形からフリーデザインへの流れがあります。曲面など接着剤では対応しづらい形状には、一般的にOCAと呼ばれる基材レスの粘着フィルムが注目されています。信頼性を確保しつつ、さまざまなモードのディスプレイでコントラストなどの付加価値を付与していくには、開発ができるメーカーと協力しなければなりません。そこで本コラムでは、粘着フィルムの基本的な特徴や用途から、選び方までを解説します。
OCAフィルムとは
日本工業規格（JIS）では、粘着テープを「基材の片面又は両面に粘着剤層を設け、ロール状に巻いたものの総称」と定義しています。ディスプレイ用に対しては使用部位によってPETフィルムや発泡体を基材とした粘着テープが使われることがありますが、表示に関係する用途では基材の透明性や位相差の問題から、基材がなく光学的に高い透明性を持つOCA（Optically-clear Adhesive）が用いられます。
OCAは、ガラスやアクリルなどを貼り合わせる部材として活用されます。例えばディスプレイは、貼り合わせたガラスやアクリルなどの部材の間に空気層があると、界面で光が反射してしまいます。OCAは、このような状態の空間に充てんして、コントラストを向上させ視認性を改善する素材なのです。また、ディスプレイの視認性を損なわないためにも、光学的に高透明な素材であることが要求される粘着素材です。OCA工法としては、フィルム状に加工された粘着剤でパネルとガラスを真空中で貼り合わせるといった手法があります。
OCAは、私たちの生活に欠かせないスマートフォン、身近な家電であるタブレット端末やパソコン、テレビ、自動車に搭載するカーナビなどのディスプレイに利用されていますので、現代の生活には欠かせない素材のひとつでもあるのです。
弊社はこのような一般的なOCAよりも、それにさまざまな特殊機能を付与したものを特徴としていることから、この製品群を粘着フィルムと称しています。
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OCAフィルムの特徴
それでは、粘着フィルムにはどのような特徴があるのでしょうか。ここでは、粘着フィルムの特徴について見ていきましょう。
均一な透明性
一般的なOCAに必須である光学的な透明性を持っていることです。なぜなら、OCAには、空気層を充填するとともに、ディスプレイの視認性を損なわない性能が必要だからです。ディスプレイの光がOCAによって減少するようでは製品のクオリティを落としてしまうので、均一で高い透明性が必須であるというわけです。
光拡散性
高い透過率を維持しながら光拡散効果も持つことが拡散粘着フィルムの特徴です。選択する際には光が拡散する割合である「ヘイズ」を確認することが大切です。光を効率的に利用することで、ディスプレイの高い視認性と省エネ化を実現するのです。
屈折率調整機能
屈折率を調整することで、視認性を向上させる屈折率調整粘着フィルムもあります。素材間の屈折率差が少なくなるほど、反射ロスを抑えることができるためです。例えば、LCDとパネルの間に空気層があると、数%の反射ロスが発生してしまいますが、これを粘着フィルムによって調整するのです。
波長吸収機能
粘着フィルムで光源から特定の波長を吸収することで、豊かな色彩の再現や省エネを実現できるという特徴があります。余分な波長を吸収することで、QDフィルムなどの光変換フィルムで効率的に色変換することが可能になります。また、ブルーライトなどのカットも可能になります。
UV吸収機能
波長吸収の中でも、太陽光による劣化で黄変するのを防ぐことに特化したのが、UV吸収の特徴です。ディスプレイに侵入する紫外線をカットして紫外線劣化を防ぐため、耐光性も発揮します。
粘着フィルムの種類と用途
ここでは、上述したような特徴を持つ粘着フィルムについて、その種類と用途を見ていきましょう。粘着フィルムには、多くのメーカーが独自の開発で生み出した種類が豊富にあります。
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光学粘着タイプ
光学粘着タイプの中では、耐屈曲性に優れ、屈曲する部材の変形による損傷を防ぐことができる製品が注目されています。その耐屈曲性から、フレキシブルOLEDの偏光板とカバーガラスなどの接着に適したグレードの開発を各社が進めています。また、粘着フィルム自体の厚みを極めて薄くしつつ粘着力を確保することで、フレキシブル素材の機能を活かす開発の方向もあります。
拡散粘着タイプ
拡散粘着は、LCDパネルと偏光板間に用いられることが多いタイプです。光拡散効果やヘイズの調整を付与でき、モアレ防止やコントラスト向上に効果があります。用途としては、偏光板周辺部材やLCDバックライト向けの光学フィルムの層間粘着のほか、パネル同士の貼合などにも利用することがあります。
波長吸収タイプ
UVカットや特定波長吸収などの効果を持つもので、用途としてはディスプレイの耐光性向上、バックライトの光源と光変換フィルム間に貼合して不要な波長を吸収し光変換を効率的に行うなどの例が挙げられます。
低透湿タイプ
水蒸気透過性が低いのが低透湿タイプです。これは、ディスプレイの防湿効果向上につながります。用途としては、中小型LCDの狭額縁対応による偏光板のPVAの脱色防止や、OLEDにおける有機EL発光層のバリア性向上があります。
屈折率制御タイプ
屈折率制御の代表例は、ITOフィルムの骨見え対策です。タッチパネルの構成に応じたITOパターンを不可視化する効果があります。
OCAフィルムの選び方
それでは、さまざまな種類がある粘着フィルムから、適切なものの選び方を見ていきましょう。
OCAを選ぶ際には、求める機能を向上させるためにどのような技術を持っているのか、各メーカーの素材を比べる必要があります。上述したような特徴が要求を満足できるものかどうかが重要です。製品に必要な機能を持つ粘着フィルムが選択可能なことはもちろん、粘着フィルム自体の厚みや構成を選択できることなどもポイントとして確認するとよいでしょう。また、セパレーターと呼ばれる剥離フィルムへの帯電防止処理や剥離力コントロールなどは、粘着機能以上に重要となることもあります。どのようなバリエーションを持っているかも確認しておくことをおすすめします。
まとめ
粘着フィルムとは光学的に様々な機能を有する製品で、LCDやOLED自体やそれ利用した製品に活用することで、コントラストや色再現性などを向上させて表示特性を改善します。粘着フィルムを選定する場合には、製品に必要な特徴・性能を網羅していることはもちろん、製品に合わせて粘着フィルム自体の厚みを選択できるかどうかや、供給形態がロール状かシート状かなどのチェックも大切です。（ZACROS株式会社では粘着剤の形態で供給可能なグレードもございます。）
また、弊社の製品には一般的なOCAの用途以外にも、粘着耐久性を持つ粘着フィルムのマスタック®TSがあります。PHC方式による固定化や高意匠性による複雑形状への対応、表面平滑性による美しい光の反射を実現した製品は、「自動車部品の樹脂化」や「塗装レス」、「加飾用途」「樹脂接合用途」などに提供しています。
詳しくは弊社の製品情報をあわせてご覧ください。