Wer ein Smartphone nutzt, der hat täglich gleich hundertfach haptischen Kontakt zu Glas. Doch auch im Verborgenen leisten Spezialgläser einen wichtigen Beitrag, damit mobile Endgeräte immer leistungsfähiger werden.

So zum Beispiel in Sachen Fotografie: Moderne High-End-Smartphones erlauben heute digitale Schnappschüsse mit einer Auflösung von zehn und mehr Megapixeln. Doch nicht nur die reinen Megapixel-Werte geben Auskunft darüber, wie realitätsnah und scharf die Fotos letztlich werden.

Neben CMOS-Sensoren sind es die davor platzierten Filter, die einen wichtigen Einfluss auf die Bildqualität nehmen. Hochwertige Filter bestehen aus Glas, dies gilt ebenso für etwaige Schutzgläser, die das Kameramodul vor Kratzern schützen. Der Filter ist in Kameras mit mehr als fünf Megapixeln Auflösung ein essentieller Faktor: Es ist ein absorbierender Nah-Infrarot-Sperrfilter, auch NIR-Sperrfilter. Insbesondere bei schwierigen Lichtverhältnissen und extremen Aufnahmebedingungen zeigt dieser Filter seine Stärken und lässt Fotos realistischer erscheinen. Aktuell arbeiten Forschungsteams mit Hochdruck daran, NIR-Sperrfilter noch dünner zu machen, um flachere Gerätedesigns der Zukunft zu ermöglichen.



Ultradünnes Glas – nicht nur für gebogene Designs der Zukunft


Seit Jahren forciert SCHOTT die Weiterentwicklung seines ultradünnen Glases. Mit industriell gefertigten Dicken von bis zu 30 Mikrometern dringt das ultradünne Glas in Sphären vor, die kaum jemand mit Glas in Verbindung brächte. Glas, dünner als ein menschliches Haar, bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Elektronik.

Ein Spezialglas, das sich perfekt für den Einsatz in Consumer Electronics eignet, ist SCHOTT AS 87 eco. Das Glas wird umweltfreundlich und ohne Einsatz von schädlicher Säure in Deutschland hergestellt, ist extrem robust, biegsam, und kommt mit einzigartigen physikalischen Eigenschaften daher. So bietet es beispielsweise eine hervorragende Transmissionscharakteristik, die insbesondere für Fingerprintsensoren wichtig ist. Die Anwendungsfelder sind vielfältig, so könnte SCHOTT AS 87 eco auch als Schutzglas für gebogene Displays eingesetzt werden.

Das ultradünne Glas wird in den gewünschten Dicken im sogenannten „Down-Draw-Verfahren“ direkt aus der Schmelze gezogen. Diese Technologie ist der Wegbereiter für ultradünne Gläser, die ihren Weg bis hin in die Nanometer-Ebene von Chips und Sensoren von Morgen finden.

 

Spezialglas mit Faible für Silizium – für den Einsatz in Sensoren und 5G-Antennen

Wie auch SCHOTT AS 87 eco wird SCHOTT MEMpax direkt per Down-Draw-Verfahren aus der Schmelze gezogen. Das Besondere an MEMpax: Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des Borosilikatglases entspricht dem von Silizium. Weiterhin ist dieses Glas hervorragend für das anodische Bonden geeignet. Durch ein spezielles Verfahren kann es so mit Silizium verbunden werden – dem chemischen Element, das in der Halbleiterindustrie die Basis für immer schnellere Computerchips, Prozessoren und Sensoren darstellt.

Das extrem homogene Material eignet sich in den Sensoren der Zukunft nicht nur als idealer Ersatz für teure Polymere, sondern auch als Substrat für die Integration von Hochfrequenzanwendungen. Dieser sperrige Begriff besagt nichts anderes, als in einem optimal entwickelten Bauteil möglichst viele Schaltungselemente und Antennen auf kleinstem Raum zusammen zu fassen und das bei verbesserter Leistung. Dies ist besonders für Multiple Input / Multiple Output-Funksysteme (Massive MIMO) interessant, die Basis für die Telekommunikationsnetze der fünften Generation, den LTE-Nachfolger „5G“.

In Massive MIMO-Konzepten werden Dutzende Antennen auf kleinstem Raum zusammengefasst. Die gesteigerte Antennenanzahl soll nicht nur die Übertragungsgeschwindigkeit erhöhen, sondern möglichst vielen Anwendern in definierten Raumrichtungen stabile Verbindungen garantieren. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn viele Empfangsgeräte auf kleinem Raum zusammentreffen, beispielsweise in Fußballstadien oder urbanen Stadtzentren. Durch die gezielte Übertragung kann zudem die Sendeleistung reduziert werden. MEMpax hat noch viele weitere Vorteile: So ist es auch deutlich besser metallisierbar als beispielsweise Teflon, einem Standardwerkstoff bei Hochfrequenzsystemen.

Es scheint also, als habe die Liebesgeschichte von Glas und Silizium erst begonnen.

Ultradünner Wegbereiter für Smartphones der Zukunft


Smartphones und Sensoren sind heute allgegenwärtig. Mit dem TouchID-Fingerprintsensor hat das iPhone einen Trend gesetzt, der zunehmend auch in anderen Geräten für mehr Datensicherheit sorgen soll. Kein Wunder, dass Hersteller von Android-Smartphones dieses “Killerfeature” auch für ihre Produkte nutzen wollen.
 

Wie oft werden Smartphones berührt?

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Bitte berühren - Wearables

Gläser von SCHOTT kommen in Smartphones an verschiedensten Orten zum Einsatz.
Neben dem Display schützen sie auch sensible Komponenten wie Fingerabdrucksensoren.
 
23. Februar 2017
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