Как в смартфоне применяется силиконовый чувствительный к давлению клей?

За последнее десятилетие отрасль смартфонов и мобильных устройств претерпела революционные изменения. Ведущие производители, такие как Apple, Samsung и Huawei, непрерывно внедряют инновации в области частоты обновления экранов, тонких дизайнов и структурных инноваций (например, полноразмерных и складных экранов). Как применяется силиконовая смола на основе платинового катализатора в экранах смартфонов и самих устройствах?

Силиконовая смола обеспечивает исключительную термостойкость, отличную оптическую прозрачность и долговременную устойчивость к пожелтению, отвечая требованиям дисплеев с высоким разрешением и экстремальных условий эксплуатации в смартфонах. Ее высокая прочность сцепления и сильная адгезия адаптируются к новым формам экранов, таким как гибкие изогнутые поверхности и многократно используемое соединение, а также демонстрируют отличную совместимость с различными подложками. Электрическая изоляция и выдающаяся устойчивость к химическому коррозии обеспечивают безопасность и надежность устройств при инкапсуляции внутренних модулей и чувствительных структурных компонентов в смартфонах. Кроме того, силиконовые смолы являются экологически чистыми и нетоксичными, соответствующими глобальным экологическим нормам, таким как RoHS и REACH, что делает их незаменяемым функциональным материалом в секторе производства премиум-смартфонов.

Введение в силиконовые PSA охватывает семь аспектов:

• Каков принцип действия силиконовых клейких лент на основе адгезивов?
• Почему использовать систему платинового катализатора?
• Каковы требования к материалам для клейких лент на основе адгезивов?
• Каковы преимущества силиконовых клейких лент на основе адгезивов?
• Каковы применения силиконовых PSA в экранах и устройствах смартфонов?
• Каковы размеры рынка и тенденции развития силиконовых PSA?
• Как повысить эффективность силиконового КПТ?

1. Что является принципом силиконовых клеев с контролируемым отрывом (КПТ)?

Силиконовый клей с контролируемым отрывом — это высокопроизводительный полимерный материал на основе полисилоксановой структуры, комбинированный с силиконовой смолой, который подвергается химической сшивке для отверждения и формирует материал с высокой адгезией, гибкостью и способностью многократно отслаиваться без остатков. Типовые формулировки используют метил-/винилсилоксановое масло и силиконовую смолу в качестве основных компонентов, дополняются антиоксидантами и агентами сшивки и отверждаются с использованием катализаторной системы (например, платиновой системы).

Почему использовать систему платинового катализатора?

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.
 

Каковы требования к материалам для клейких лент на основе адгезивов?

В сборке экранов смартфонов, ламинации пленочных субстратов и модульной сборке клеи с контролируемым отрывом сталкиваются с чрезвычайно строгими требованиями к применению, включая:

(1) Высокая оптическая прозрачность

(2) Обеспечение отсутствия в зоне дисплея помутнений, рассеянного света и дисперсии, совместимость с дисплеями высокого разрешения.

(3) Низкие остаточные следы

(4) Отсутствие остаточного налипания после многократных циклов склеивания и отрывов, без влияния на характеристики исходных компонентов.

(5) Высокая термостабильность и устойчивость к атмосферным воздействиям

(6) Смартфоны испытывают значительные температурные колебания при повседневной работе; материал должен выдерживать длительное воздействие высоких температур (60–100°C) и кратковременные экстремальные условия (например, сварка, горячее прессование).

(7) Отличная электрическая изоляция и химическая инертность

(8) Предотвращение коротких замыканий экрана, окисления и химической коррозии.

(9) Стабильные механические свойства

(10) Устойчивость к изгибу и разрыву, подходят для современной тенденции к гибким и складным экранам.

(11) При традиционных акриловых и резиновых клеях на основе давления, обладающих экономичностью, часто возникают проблемы с удовлетворением всех требований к производительности в указанных условиях, особенно в флагманских моделях, где они могут не справляться. Это делает силикон предпочтительным выбором для флагманских продуктов.

С 2017 года флагманские смартфоны от Samsung, Apple, Huawei и других производителей используют OLED/AMOLED дисплеи, имеющие более тонкие структуры экрана, которые создают множественные вызовы для материалов склеивания. Гибкость, ультратонкий дизайн, изогнутые поверхности и высокая чувствительность установили новые, строгие требования для клеев на основе давления.

Каковы преимущества силиконовых клейких лент на основе адгезивов?

4.1 Отличная устойчивость к высоким температурам

Уникальная химическая структура основной цепи кремний-органической смолы позволяет ей сохранять структурную и физическую стабильность даже при температурах выше 200 °C.°В отличие от них, акриловые или резиновые клеи могут выдерживать только температуры до 80 °C.–100°C, при этом кремниевые клеи могут поддерживать стабильную работу смартфонов в экстремальных условиях, таких как лазерная резка и термообработка.

4.2 Длительная оптическая прозрачность

Платиновые кремниевые клеи на основе платины имеют чрезвычайно низкое содержание примесей, прозрачность и четкость света превышают 98% (при 550 нм, см. данные производителей, таких как Dow Corning и Momentive), значительно превосходя коммерческие акриловые клеи. Кроме того, они устойчивы к пожелтению, обеспечивая долгосрочную оптическую четкость и совместимость с высококачественными дисплеями, такими как Retina и AMOLED. “full-screen” требованиям, таким как Retina и AMOLED дисплеи.

4.3 Прочное сцепление и возможность отслоения

Кремнийорганический PSA демонстрирует отличную начальную липкость и долговременную адгезию, плотно сцепляясь с различными подложками, такими как стекло, пластик и PET. Он не оставляет остатков и не повреждает подложку даже после множественных циклов отлипания. Его адгезионная прочность (не отлипание после 1000 часов при 85°C/85% RH) был подтвержден международными поставщиками панелей смартфонов.

4.4 Электрическая изоляция и химическая стабильность

Organic silicone pressure sensitive adhesives have excellent electrical insulation properties (volume resistivity > 1×10^14 Ω·см), устойчивы к окислению и кислотно-щелочным воздействиям и предотвращают короткие замыкания, вызванные влагой, в структурных компонентах смартфонов. Их функции безопасности особенно заметны в условиях высокой влажности и интенсивного солнечного света.

4.5 Биосовместимость и экологическая безопасность

Признаки разложения силиконовых адгезивов в основном связаны с кремнеземом, который нетоксичен для человека и подлежит переработке. Он не содержит галогенированных растворителей и летучих вредных веществ (ЛВВ), соответствует глобальным экологическим нормам, таким как RoHS и REACH, что делает его пригодным даже для личного ухода и медицинского применения.

Каковы применения силиконовых PSA в экранах и устройствах смартфонов?

5.1 Ламинирование экранов и высококачественная инкапсуляция

Дисплеи премиум-класса для смартфонов используют оптические адгезивы OCA (гидрогелевые пленки) или точные слои PSA для поверхностного монтажа. Силиконовый термоадгезив в основном используется для:

Ламинации стеклянных крышек с модулями дисплея

Обеспечения безпузырьковой и безморщинной ламинации, устойчивости к пожелтению и высокой четкости изображения;

Ламинации модулей распознавания отпечатков палец/лица

Требования к исключительно высоким оптическим и механическим свойствам для избежания сигналов помех и старения деградации;

Флагманские модели, такие как Samsung Galaxy S, Apple iPhone X и последующие модели, а также серия Huawei Mate, явно приняты решения на основе силиконовых адгезивов OCA/двусторонних лент. Соответствующие данные можно получить из технических релизов и патентных раскрытий компаний, таких как Samsung Display и BOE.

5.2 Применения в гибких OLED-экранах и складных дисплеях

Рост гибких дисплеев AMOLED/POLED предъявляет чрезвычайно высокие требования к “выносливости при циклическом изгибе и усталостной устойчивости ламинации.” Смартфоны с гибкими экранами, такие как Samsung Galaxy Fold и Huawei Mate X, публично закупили пленки силиконового термоадгезива (например, Dow Corning Q3-6611 и Nitto Denko 57120) для использования в склеивании крышек с гибкими подложками, модульными спейсерами и других применениях. Силиконовые адгезивы стали ключевыми материалами благодаря своей исключительной гибкости, способности выдерживать многократные деформации и устойчивости к растрескиванию.

Реальный пример 1: Nitto Denko (Япония)

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).

Реальный пример 2: Dow Corning (теперь часть 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 Защитные пленки для экранов и функциональные пленочные материалы

Основной адгезивный слой защитных пленок для экранов современных смартфонов высокой четкости и изогнутых пленок в основном использует кремниевые адгезивы давления. Например, японская компания Sanmei Kasei, 3M и Samsung SDI публично объявили о серийном производстве пленок высокой четкости для защиты глаз для смартфонов iPhone и Samsung Galaxy, используя решения кремниевых адгезивов давления, с ключевыми отметить преимуществами, такими как “низкая мутность, отсутствие остатков и многократно используемая адгезия.”

5.4 Применения в структурных компонентах и сборке модулей

Внутри смартфонов кремниевые адгезивные ленты давления часто используются для позиционирования, изоляции и гашения вибраций микроконструктивных элементов в местах, таких как гибкие печатные платы (FPC), модули камер, крепления наушников/датчиков и гидроизоляция динамиков. Например, 3M 9731, 5611 и другие серии кремниевых двухсторонних лент были широко приняты ведущими мировыми производителями модулей (такими как Sunny Optical, O-Film и Luxshare Precision) для точной склейки и адгезии мини-компонентов смартфонов, таких как камеры и наушники.

5.5 Рамки экранов, радиаторы и специализированные применения

Адгезивы давления, используемые в радиаторах смартфонов, должны демонстрировать термическую стабильность, сильную адгезию и не мешать теплопередаче. Ведущие мировые компании по производству материалов, такие как Dow и Henkel, выпустили кремниевые адгезивы давления для модулей радиаторов смартфонов. Соответствующие примеры применения можно найти на официальных веб-сайтах и в патентных базах данных этих производителей.

6. Каковы размеры рынка и тенденции развития силиконовых PSA?

6.1 Анализ рынка органических кремниевых адгезивов давления в мире и Китае

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.

Такие отечественные производители модулей дисплеев, как BOE, Visionox, Shenzhen Tianma и CSOT, достигли локализованного серийного производства материалов из органических кремниевых адгезивов давления, при этом ожидается, что связанный с этим市场规模 превысит 2,5 миллиарда юаней к 2026 году.

6.2 Новые требования к гибким экранам и “Bezel-Less” дизайнам в смартфонах

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 Перспективы рынка для следующего поколения MiniLED/MicroLED

По мере продвижения технологий MiniLED/MicroLED в сторону коммерциализации, процессы упаковки обратного подсвета и связки чипов предъявляют повышенные требования к адгезивам давления высокого класса. Органические кремниевые смолы PSA, с их выдающейся термической стабильностью и оптическими характеристиками, продолжат доминировать в рынках высокого и сверхвысокого класса (см. публичные отчеты компаний, таких как Sanan Optoelectronics и TCL Huaxing, а также тенденции закупок в цепочке поставок).

7. Как улучшить эффективность силиконовых PSA?

Кремниевые смоляные адгезивы давления на основе платины, с их высокой надежностью, прозрачностью, термостойкостью, экологичностью, нетоксичностью, отсутствием пожелтения и совместимостью с гибкими процессами и другими адгезивными свойствами, становятся материалом выбора для склейки экранов и структурных компонентов смартфонов. Они особенно незаменимы в технологиях покрытия следующего поколения для смартфонов, таких как OLED, гибкие экраны, дизайн без рамок и складные экраны, и имеют широкий спектр применения. Как повысить конкурентоспособность продукта?

XJY Силиконы is one of China’s leading manufacturers of силиконовые смолы MQ и Силиконы VMQ, с более чем 30-летним опытом НИОКТР и производства в индустрии органических кремниев, обладающий более чем 15 соответствующими патентами и технической поддержкой. Наш продукты из силиконового сырья может удовлетворить потребности в области электронных адгезивов давления и предоставить диверсифицированные кастомизированные решения для квалифицированных промышленных пользователей. Любые проблемы или запросы, пожалуйста, свяжитесь с нами на месте!