Wie wird silikonbasiertes Haftklebemittel in Smartphones angewendet?

Im letzten Jahrzehnt hat die Smartphone- und Mobilgeräteindustrie eine revolutionäre Transformation durchlaufen. Führende Hersteller wie Apple, Samsung und Huawei haben kontinuierlich Innovationen bei Bildwiederholfrequenzen, schlankeren Designs und strukturellen Neuerungen (wie Ganzbildschirme und faltbare Displays) vorangetrieben. Wie wird Silikonharz, Platin-basierter druckempfindlicher Silikonklebstoff, in Smartphone-Displays und Smartphones angewendet?

Silikonharz bietet außergewöhnliche Hitzebeständigkeit, hervorragende optische Transparenz und Langzeitbeständigkeit gegen Vergilbung, was den Anforderungen hochauflösender Displays und extremen Betriebsbedingungen in Smartphones entspricht. Seine hohe Klebfestigkeit und starke Haftung passen sich neuen Displayformen wie flexiblen gekrümmten Oberflächen und wiederverwendbarer Klebung an und zeigen zudem ausgezeichnete Kompatibilität mit verschiedenen Substraten. Elektrische Isolierung und hervorragende chemische Korrosionsbeständigkeit gewährleisten Gerätesicherheit und Zuverlässigkeit bei der Einkapselung interner Module und empfindlicher Strukturkomponenten in Smartphones. Zudem sind Silikonharze umweltfreundlich und ungiftig, erfüllen globale Umweltvorschriften wie RoHS und REACH und sind damit ein unverzichtbares Funktionsmaterial im hochwertigen Smartphone-Fertigungssektor.

Es gibt sieben Aspekte bei der Einführung von Silikon-PSA:

• Was ist das Prinzip von druckempfindlichen Silikonklebstoffen?
• Warum ein Platin-Katalysatorsystem verwenden?
• Welche Anforderungen stellen sich an druckempfindliche Klebstoffmaterialien?
• Was sind die Vorteile von Silikondruckklebstoffen?
• Welche Anwendungen haben Silikon-PSA in Smartphone-Displays und Geräten?
• Wie groß ist der Markt und welche Entwicklungstrends gibt es für Silikon-PSA?
• Wie kann die Leistung von Silikon-PSA verbessert werden?

1. Was ist das Prinzip von druckempfindlichen Silikonklebstoffen?

Silikon-Haftklebstoff ist ein hochleistungsfähiges Polymermaterial auf Basis eines Polysiloxan-Rückgrats in Kombination mit Silikonharz, das durch chemische Vernetzung aushärtet und ein Material mit hoher Haftung, Flexibilität und der Fähigkeit, mehrmals ohne Rückstände abgezogen zu werden, bildet. Typische formulierte Versionen verwenden Methyl/Vinyl-Silikonöl und Silikonharz als Hauptbestandteile, ergänzt durch Antioxidantien und Vernetzungsmittel, und werden mit einem Katalysatorsystem (z. B. Platinsystem) ausgehärtet.

2. Warum ein Platin-Katalysatorsystem verwenden?

Silicone pressure sensitive adhesives are classified into condensation-type and addition-type based on their process and curing methods. Among these, the platinum-catalyzed addition-type system is widely used in high-end smartphone applications due to its mild cross-linking reaction, minimal byproduct generation, and uniform molecular structure and properties of the final product. This system not only adapts to various complex processes but also significantly enhances the adhesive’s heat resistance, transparency, and environmental adaptability.

XJY-302 series Silicone Pressure Sensitive Adhesive (SPSA) is a kind of pressure-sensitive adhesive with the platinum catalytic system. It is a colorless, transparent, and viscous liquid with high peeling force and high-temperature resistance. This glue can be used for all kinds of adhesive tapes, with good aging resistance, and is suitable for low peeling force application of the protective film.
 

3. Welche Anforderungen stellen sich an druckempfindliche Klebstoffmaterialien?

Bei der Montage von Smartphone-Bildschirmen, der Laminierung von Filmsubstraten und der Modulmontage stehen Haftklebstoffe vor extrem strengen Anwendungsanforderungen, darunter:

(1) Hohe optische Transparenz

(2) Sicherstellung, dass der Anzeigebereich frei von Trübung, Streulicht und Dispersion ist, kompatibel mit hochauflösenden Displays.

(3) Geringe Rückstände

(4) Keine Rückstandsbildung nach mehreren Klebe- und Ablösezyklen, ohne Beeinträchtigung der Leistung der ursprünglichen Komponenten.

(5) Hohe thermische Stabilität und Witterungsbeständigkeit

(6) Smartphones erleben im täglichen Betrieb erhebliche Temperaturschwankungen; das Material muss längerer Einwirkung hoher Temperaturen (60–100°C) und kurzzeitigen extremen Bedingungen (z. B. Schweißen, Heißpressen) standhalten.

(7) Hervorragende elektrische Isolierung und chemische Beständigkeit

(8) Kurzschlüsse, Oxidation und chemische Korrosion des Bildschirms verhindern.

(9) Stabile mechanische Eigenschaften

(10) Beständig gegen Biegen und Reißen, geeignet für den aktuellen Trend zu flexiblen und faltbaren Bildschirmen.

(11) Während herkömmliche Haftklebstoffe auf Acryl- und Kautschukbasis kosteneffizient sind, haben sie oft Schwierigkeiten, alle Leistungsanforderungen unter den genannten Bedingungen zu erfüllen, insbesondere bei High-End-Modellen, bei denen sie versagen können. Dies macht Silikon zur bevorzugten Wahl für Flaggschiffprodukte.

Seit 2017 haben Flaggschiff-Smartphones von Samsung, Apple, Huawei und anderen Unternehmen OLED/AMOLED-Displays übernommen, die dünnere Bildschirmstrukturen aufweisen und mehrere Herausforderungen für Klebematerialien mit sich bringen. Flexibilität, ultraflaches Design, gebogene Oberflächen und hohe Empfindlichkeit haben neue, strenge Anforderungen an Haftklebstoffe gestellt.

4. Was sind die Vorteile von Silikondruckklebstoffen?

4.1 Hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit

Die einzigartige Si-O-Hauptkettenstruktur von Siliconharzen ermöglicht es ihnen, auch bei Temperaturen über 200°°C. Im Gegensatz dazu können Acryl- oder Kautschuk-basierte Haftklebstoffe (PSA) nur Temperaturen von 80–100°°C standhalten, während Silicon-PSA den stabilen Betrieb von Smartphones unter extremen Prozessen wie Laserschneiden und Heißpressen unterstützen können.

4.2 Langanhaltende optische Transparenz

Platinbasierte Silikon-Haftklebstoffe erreichen extrem niedrige Verunreinigungsgehalte, mit einer Lichtdurchlässigkeit und Klarheit von über 98% (@550nm, siehe Daten von Herstellern wie Dow Corning und Momentive), die handelsübliche Acrylklebstoffe weit übertreffen. Zudem widerstehen sie Vergilbung und gewährleisten langfristige optische Klarheit und Kompatibilität mit High-End- “full-screen” Anforderungen wie Retina- und AMOLED-Displays.

4.3 Haltbare Haftung und Ablösbarkeit

Silikon-PSA zeigt hervorragende Anfangsklebkraft und dauerhafte Haftung, die fest mit verschiedenen Substraten wie Glas, Kunststoff und PET verbindet. Es hinterlässt keine Rückstände und beschädigt das Substrat auch nach mehreren Ablösezyklen nicht. Seine Haltbarkeit der Haftung (kein Ablösen nach 1.000 Stunden bei 85°C/85% RH) wurde von internationalen Smartphone-Panel-Lieferanten verifiziert.

4.4 Elektrische Isolierung und chemische Stabilität

Organic silicone pressure sensitive adhesives have excellent electrical insulation properties (volume resistivity > 1×10^14 Ω·cm), sind oxidations- und säurelaugenbeständig und verhindern feuchtigkeitsbedingte Kurzschlüsse in Smartphone-Strukturkomponenten. Ihre Sicherheitsschutzfunktionen sind besonders in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit und starkem Sonnenlicht hervorzuheben.

4.5 Biokompatibilität und Umweltfreundlichkeit

Die Zersetzungsprodukte von Silikonklebstoff sind hauptsächlich Silica, das für Menschen ungiftig und recycelbar ist. Es enthält keine Halogenlösungsmittel und keine flüchtigen Schadstoffe (VOCs) und erfüllt globale Umweltvorschriften wie RoHS und REACH, wodurch es sogar für Körperpflege- und medizinische Anwendungen geeignet ist.

5. Welche Anwendungen haben Silikon-PSA in Smartphone-Displays und Geräten?

5.1 Display-Laminierung und Hochwertige Einkapselung

High-End-Smartphone-Displays verwenden OCA-Optikklebstoffe (Hydrogele-Folien) oder präzise PSA-Schichten zur Oberflächenmontage. Silikon-Haftklebstoff wird hauptsächlich verwendet für:

Laminieren von Glasabdeckungen mit Displaymodulen

Gewährleistung blasen- und faltenfreier Laminierung, Vergilbungsbeständigkeit und hochauflösender Klarheit;

Laminieren von Fingerabdruckerkennungs-/Gesichtserkennungsmodulen

Erfordert extrem hohe optische und mechanische Eigenschaften, um Signalstörungen und Alterungsabbau zu vermeiden;

Flaggschiff-Modelle wie das Samsung Galaxy S, Apple iPhone X und Nachfolgemodelle sowie die Huawei Mate-Serie haben explizit Silikon-OCA-Haftklebstoff-/Doppelseitenband-Lösungen übernommen. Relevante Daten können aus technischen Veröffentlichungen und Patentoffenlegungen von Unternehmen wie Samsung Display und BOE entnommen werden.

5.2 Anwendungen bei flexiblen OLED- und faltbaren Displays

Der Aufstieg flexibler AMOLED-/POLED-Displays hat extrem hohe Anforderungen an “Biegezyklusbeständigkeit und ermüdungsresistente Laminierung gestellt.” Flexible-Screen-Smartphones wie das Samsung Galaxy Fold und die Huawei Mate X-Serie haben öffentlich Silikon-Haftklebefolien (wie Dow Corning Q3-6611 und Nitto Denko 57120) beschafft, um Abdeckplatten mit flexiblen Substraten, Modulabstandshaltern und anderen Anwendungen zu verbinden. Silikonklebstoffe sind aufgrund ihrer außergewöhnlichen Flexibilität, Fähigkeit, mehrfachen Verformungen standzuhalten, und Beständigkeit gegen Rissbildung zu Kernmaterialien geworden.

Praktisches Beispiel 1: Nitto Denko (Japan)

Nitto Denko is the world’s largest supplier of high-end pressure-sensitive adhesives. Its silicone-based pressure sensitive adhesive tapes for foldable screens have been mass-produced for major brands such as Samsung, Huawei, and Motorola foldable smartphones (refer to Nitto’s annual sustainability report and company announcements from 2021 to 2023).

Praktisches Beispiel 2: Dow Corning (jetzt Teil von Dow Chemical)

Dow Corning’s publicly disclosed Q2-7406 and Q3-6611 silicone pressure-sensitive adhesives are used in the bonding of flexible AMOLED modules for Samsung, LG, and other brands (see material application introductions from 2020 and 2022). These adhesives offer extremely high bonding strength and weather resistance, with publicly available information verifiable through Dow Chemical’s official website.

5.3 Displayschutzfolien und funktionelle Folienmaterialien

Die Klebstoffkernschicht von hochauflösenden Displayschutzfolien und gebogenen Folien für Mainstream-Smartphones verwendet hauptsächlich Silikon-Haftklebstoffe. Beispielsweise haben die japanische Firma Sanmei Kasei, 3M und Samsung SDI die Massenproduktion von hochauflösenden augenschützenden Folien für iPhones und Samsung Galaxy-Smartphones unter Verwendung von Silikon-Haftklebstofflösungen angekündigt, mit den Hauptverkaufsargumenten: “geringe Trübung, keine Rückstände und wiederverwendbare Haftung.”

5.4 Anwendungen in Strukturkomponenten und Modulmontage

In Smartphone-Innenräumen werden Silikon-Haftklebebänder häufig zur Positionierung, Isolierung und Vibrationsdämpfung von Mikrostrukturkomponenten an Stellen wie flexiblen Leiterplatten (FPCs), Kameramodulen, Hörer-/Sensorhalterungen und Lautsprecher-Abdichtungen eingesetzt. Beispielsweise wurden die 3M 9731, 5611 und andere Serien von doppelseitigen Silikonklebebändern von führenden globalen Modulherstellern (wie Sunny Optical, O-Film und Luxshare Precision) weitgehend übernommen, um eine präzise Verbindung und Haftung von Smartphone-Minikomponenten wie Kameras und Hörern zu gewährleisten.

5.5 Displayrahmen, Kühlkörper und spezielle Anwendungen

Haftklebstoffe, die in Smartphone-Kühlkörpern verwendet werden, müssen thermische Stabilität, starke Haftung und keine Beeinträchtigung der Wärmeleitung aufweisen. Führende globale Materialunternehmen wie Dow und Henkel haben silikonbasierte Haftklebstoffe für Smartphone-Kühlkörpermodule auf den Markt gebracht. Relevante Anwendungsfälle können auf den offiziellen Websites und Patentdatenbanken dieser Hersteller eingesehen werden.

6. Wie groß ist der Markt und welche Entwicklungstrends gibt es für Silikon-PSA?

6.1 Globale und chinesische Analyse des Marktes für organische Silikon-Haftklebstoffe

According to data from Grand View Research and MarketsandMarkets’ 2023 annual reports, the global organic silicone PSA market size exceeded 3 billion USD in 2022, with a compound annual growth rate of over 8%. The Asia-Pacific region, especially China, is the largest growth market globally. Smartphone displays and consumer electronics are the largest segments, accounting for over 40% of the market.

Inländische Display-Modulhersteller wie BOE, Visionox, Shenzhen Tianma und CSOT haben alle eine lokalisierte Massenproduktion von organischen Silikon-Haftklebstoffmaterialien erreicht, wobei die damit verbundene Marktgröße bis 2026 voraussichtlich 2,5 Milliarden RMB übersteigen wird.

6.2 Neue Anforderungen an flexible Bildschirme und “Bezel-Less” Designs in Smartphones

Under the trends of flexibility, foldability, and full-screen integration, only pressure-sensitive adhesives with high flexibility, fold resistance, ultra-thin profiles, and optical-grade transparency can meet the manufacturing requirements of the next generation of smartphones. The company’s flagship silicone resin platinum-based pressure-sensitive adhesive precisely addresses these market technical challenges, serving as a foundational material for the structural upgrades of smartphones and next-generation smart devices.

6.3 Marktaussichten für die nächste Generation von MiniLED/MicroLED

Da MiniLED/MicroLED-Displays auf dem Weg zur Kommerzialisierung sind, stellen Hintergrundbeleuchtungsverpackungen und Chip-Bonding-Prozesse höhere Anforderungen an hochwertige Haftklebstoffe. Organische Silikonharz-Haftklebstoffe werden aufgrund ihrer hervorragenden thermischen Stabilität und optischen Leistung weiterhin den High-End- und Ultra-High-End-Markt dominieren (siehe öffentliche Berichte von Unternehmen wie Sanan Optoelectronics und TCL Huaxing sowie Trends in der Lieferkettenbeschaffung).

7. Wie kann die Leistung von Silikon-PSA verbessert werden?

Silikonharz-Platin-basierte Haftklebstoffe werden aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit, hohen Transparenz, Hitzebeständigkeit, Umweltfreundlichkeit, Ungiftigkeit, Vergilbungsfreiheit sowie Kompatibilität mit flexiblen Prozessen und anderen Klebeeigenschaften zum Material der Wahl für die Verbindung von Smartphone-Bildschirmen und Strukturkomponenten. Sie sind besonders unverzichtbar in den Beschichtungstechnologien der nächsten Generation wie OLED, flexible Bildschirme, randlose Designs und faltbare Bildschirme und haben eine breite Palette. Wie kann die Produktwettbewerbsfähigkeit gesteigert werden?

XJY Silikone ist eines der führenden Herstellerunternehmen Chinas im Bereich Silikon-MQ-Harze und VMQ-Silikone, über 30 Jahre Erfahrung in Forschung & Entwicklung sowie Fertigung in der organischen Silikonindustrie, mit mehr als 15 relevanten Patenten und technischer Unterstützung. Unser Silikon-Rohstoffprodukte kann den Anforderungen der Elektronik Haftklebstoffbereich entsprechen und bietet qualifizierten industriellen Anwendern maßgeschneiderte Lösungen. Bei Problemen oder Anfragen kontaktieren Sie uns bitte vor Ort!