Die Handy-Zukunft – smart wie noch nie

Seit der Vorstellung des iPhone im Jahr 2007 hat sich im Smartphone-Design viel verändert. Nach der Evolution einzelner Komponenten, vom Fingerprint-Sensor bis zur heutigen Gesichtserkennung, erwartet die gesamte Branche nun den nächsten großen Coup: faltbare Smartphones.

Die 3D-Gesichtsmaske

Mit dem iPhone X schickte Apple den Fingerabdruck aufs Abstellgleis. Seitdem nimmt ein dreidimensionales Netz aus mehr als 30.000 Infrarotpunkten einen „Gesichtsabdruck“ des Nutzers – somit ist ein dreidimensionales Foto aktuell der Schlüssel zum Entsperren vieler mobiler Topgeräte. Das 3D-Bild wird dabei vom Gesichtserkennungs-sensor an der Geräte-Vorderseite geschossen, in Millisekunden analysiert und mit einer Zielgröße abgeglichen.

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3D Imaging & Sensing:
Überblick

3D-Bildgebung und -Erfassung sind Technologien, die das menschliche Sehen durch die Aufzeichnung von Tiefeninformation nachbilden. Glas bietet hier Lösungen, ja ist unverzichtbar als Schlüsselkomponente für diese Technologien. Spezielles Dünnglas von SCHOTT im Dickenspektrum von 0,03 mm bis 1,1 mm wird bereits in 3D-Sensor-fähigen Smartphones eingesetzt und wird zukünftige AR-gestützte Geräte ermöglichen. Im Allgemeinen kann es für verschiedene Technologielösungen wie Time-of-Flight (ToF), Structured Light sowie Stereo Vision eingesetzt werden und so 3D-Bild und Sensorfunktionen ermöglichen.

Im Kameramodul werden Dünngläser wie AF 32® eco und D 263® T eco mit hervorragenden optischen Eigenschaften zur Herstellung von Wafer-Level-Optiken (WLO), diffraktiven optischen Elementen (DOEs), Diffusoren und schmalbandigen Infrarotfiltern (NIR) verwendet: Mit Hilfe von Infrarotstrahlen misst das Kameramodul den Abstand tausender Gesichtspunkte zum Sensor, der durch eine ultradünne Glasabdeckung geschützt ist. Darüber hinaus erfüllt Dünnglas die hohe Genauigkeit und Präzision, die für verschiedene Abstandhalter innerhalb der Komponenten erforderlich ist.

Perfekt für 3D-Anwendungen

Die Dünnglasqualität wird durch den SCHOTT-eigenen Down-Draw-Schmelzprozess in der Großserienfertigung ermöglicht. Die Gläser für 3D-Bildgebungs- und -sensorkomponenten kommen in Dicken von 30 μm bis 1,1 mm, bieten enge Toleranzen, eine geringe Gesamtdickenvariation (TTV), eine hervorragende Oberflächenqualität sowie beste optische Eigenschaften. Die Gläser bieten herausragende Transmissionseigenschaften sowohl im sichtbaren als auch im Infrarotspektrum. Außerdem haben sie eine hohe Stabilität und Zuverlässigkeit.
Strukturierte Gläser erfüllen zudem die hohe Genauigkeit in Spacer-Anwendungen. Glas ermöglicht sowohl anspruchsvolle Standardanforderungen sowie verschiedene Lösungen für 3D-Bildgebung und -sensorik – und Experten von SCHOTT unterstützen mit Beratung sowie technischen Dienstleistungen.

Die neu gewonnenen (Entfernungs-)Informationen werden mit Hilfe von Software in Sekundenbruchteilen zu einem 3D-Modell zusammengerechnet und beinahe in Echtzeit mit dem Referenzmodell im verschlüsselten Gerätespeicher abgeglichen. Bei statistisch signifikanter Ähnlichkeit beider Datensätze wird das Gerät entsperrt. Dank integrierter Lernalgorithmen funktioniert die Technologie auch im Falle von optischen Veränderungen des Smartphone-Besitzers – beispielsweise durch Make-up, einen Bart oder ein Accessoire.

Das Tablet im
Smartphone-Gewand

Doch nicht nur im Inneren von hochmodernen Mobilrechnern hilft ultradünnes Glas dabei, neue Standards zu setzen. Auch im Falle des nächsten großen Evolutionsschrittes der Branche nimmt der Werkstoff eine Schlüsselrolle ein: Biegbare, klappbare Smartphones werden für 2019 erwartet, erste seriennahe Prototypen existieren schon. Durch das Biegen des Displays bleibt einerseits die kompakte Bauform und Mobilität erhalten. Andererseits verdoppelt sich im ausgeklappten Zustand die aktive Displayfläche auf Tablet-Format: Damit steht Verbrauchern ein neuer Formfaktor zur Verfügung, der sich künftig erfolgreich durchsetzen könnte, da ein tragbares Smartphone nun zusätzlich auch Tablet-Qualitäten hat.

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Neue Herausforderungen an die Displays von morgen

Im Gegensatz zu aktuellen Smartphone-Konzepten muss das Displayschutzglas bei biegbaren Geräten sowohl dünn als auch robust sein. Eigenschaften, die existierendes dickes Deckglas, das in der Regel dicker als 0,5 mm ist, physikalisch nicht leisten kann. Flexibles, biegsames, ultradünnes Glas bietet gegenüber Polymerfolien vielfältige Vorteile und kommt in solchen Gerätekonzepten als unter 100 Mikrometer dickes (0,1 mm) Cover-Laminat zum Schutz der Displayeinheit zum Einsatz.

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(Photo by Kyodo News via Getty Images), Not Released (NR) , 2016 Kyodo News

Kontakt

Feng He
Special Flat Glass & Wafer
SCHOTT AG

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