Transparente, leitfähige Beschichtung für Glassubstrate

Unsere hochleistungsfähigen Dünnschichtbeschichtungen aus transparentem leitfähigem Oxid (TCO) – darunter ITO, FTO und AZO—sind so konzipiert, dass sie die perfekte Balance zwischen maximaler Durchlässigkeit für sichtbares Licht ( $>80\% - 88\%$ ) und den genauen Flächenwiderstand ( $10 - 100\ \Omega/\text{sq}$ ). Diese Beschichtungen, die mittels modernster Magnetron-Sputter- und CVD-Technologien aufgebracht werden, verwandeln gewöhnliches Glas in aktive elektrische Schnittstellen, die sich ideal für Touchpanels, transparente Heizelemente, EMI-Abschirmungen und die Photovoltaikforschung eignen.

Vollständig anpassbare Designs mit einem individuell einstellbaren Schichtwiderstand bis hinunter zu $< 5\ \Omega/\text{sq}$ , optimierte UV-/VIS-/NIR-Wellenlängen und strukturierte TCO-Optionen. Nahtlose Anwendung auf Quarzglas, Quarz, Borosilikatglas, Saphir und Siliziumwafern.

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Was ist eine transparente leitfähige Beschichtung?

Bei einer transparenten leitfähigen Beschichtung handelt es sich um ein Dünnschichtverfahren, bei dem eine elektrisch leitfähige Oberfläche erzeugt wird, während gleichzeitig eine hohe optische Durchlässigkeit durch das Substrat gewährleistet bleibt. Zu den gängigsten transparenten leitfähigen Oxidschichten zählen Indium-Zinn-Oxid (ITO), fluordotiertes Zinnoxid (FTO) und aluminiumdotiertes Zinkoxid (AZO). Diese Beschichtungen werden in der Regel durch Magnetron-Sputtern, chemische Gasphasenabscheidung (CVD), Sprühpyrolyse oder andere Dünnschichtbeschichtungsverfahren aufgebracht, je nach Material, Temperaturgrenze des Substrats, Anforderungen an die Leitfähigkeit und angestrebter optischer Leistung. Transparente leitfähige Beschichtungen finden breite Anwendung, wenn ein Glas oder ein optisches Fenster sowohl als lichtdurchlässiges Bauteil als auch als elektrische Schnittstelle fungieren muss, beispielsweise in Touchpanels, transparenten Elektroden, Anzeigemodulen, optischen Sensoren, beheizten Fenstern, EMI-Abschirmfenstern und elektrooptischen Bauelementen.

Spezifikationen zur Beschichtungsleistung

Parameter	Standard-Sortiment	Maßgeschneiderte Lösungen
Beschichtungsart	ITO / FTO / AZO	Hybrid-TCO + Metallschichtstapel
Oberflächenwiderstand	10 – 100 Ω/sq	< 5 – 500 Ω/sq
Sichtbare Durchlässigkeit	> 80 – 88%	> 90% mit optimierten Dünnschichten
Schichtdicke	50 – 300 nm	20 – 800 nm
Betriebswellenlänge	400 – 700 nm	Für UV-, VIS- und NIR-Bereich optimierte Ausführungen
Oberflächengleichmäßigkeit	±10%	Kartierung des Schichtwiderstands von ±5%
Beschichtungsbereich	Flächenweise leitfähige Folie	Strukturierte Elektroden / isolierte Zonen

Kompatible Materialien

	Material	Typische Note
1	Quarzglas	Corning 7980 / Tosoh ES-2000
2	Quarzglas	SCHOTT Lithosil Q / Heraeus Suprasil 1
3	Borosilikatglas	PYREX 7740 / BOROFLOAT 33
4	Kalk-Natron-Glas	Floatglas / Glas in Ausstellungsqualität
5	Optisches Glas	BK7 / N-BK7 / B270
6	Aluminiumsilikatglas	Display-Deckglas / gehärtetes Glas
7	Saphir	Saphir in C-Ebene / A-Ebene
8	Siliziumwafer	Thermisch oxidierter / mit SiO₂ beschichteter Wafer
9	Keramiksubstrat	Al₂O₃ / AlN
10	Polymerfolie	PET / PEN, Niedertemperaturbeschichtung
11	Vorbeschichtetes Substrat	AR / SiO₂ / dielektrisch beschichtetes Glas

Beschichtungsarten und Konstruktionsstrategie

Beschichtung	Kernkompetenz	Typische Anwendung
ITO	Hohe Leitfähigkeit bei guter Durchlässigkeit für sichtbares Licht	Touchscreens, Displays, Sensoren, transparente Elektroden
FTO	Hohe thermische und chemische Beständigkeit	Solarzellen, beheiztes Glas, elektrochemische Geräte
AZO	Option mit indiumfreiem leitfähigem Oxid	Forschungsgeräte, großflächige Beschichtungen, kostensensible Konstruktionen
ITO + Metall-Sammelschiene	Geringerer Kontaktwiderstand und bessere Stromverteilung	Transparente Heizelemente, große Elektroden, Touch-Schnittstellen
TCO + AR-Stack	Verbesserte optische Transmission und geringere Reflexion	Optische Fenster, Sensoren, Displayabdeckungen
Gemustertes TCO	Definierte Elektrodengeometrie und isolierte leitfähige Zonen	Mikrofluidik, Elektrodenarrays, optoelektronische Bauelemente

Typische Anwendungsbereiche

Transparente Elektroden: Leitfähige optische Oberflächen für Flüssigkristallzellen, elektrooptische Bauelemente, die OLED-Forschung und optische Modulationssysteme
Touchscreens: Transparente leitfähige Schichten für projektiv-kapazitive Touchsensoren, Display-Deckglas und interaktive Bedienfelder
Optische Sensoren: Leitfähige Fenster zur Ladungsableitung, zur aktiven Sensorik, als Fotodetektorfenster und als elektrisch vorgespannte optische Schnittstellen
Transparente Heizelemente: ITO- oder FTO-Heizbeschichtungen für beschlagfreie Fenster, Kameraabdeckungen, Sensorfenster und die Temperaturregelung bei niedrigen Temperaturen
EMI-Abschirmfenster: Transparente leitfähige Folien, die elektromagnetische Störungen reduzieren und gleichzeitig die optische Durchsichtigkeit bewahren
Photovoltaik- und Laborgeräte: Leitfähige Glassubstrate für die Solarzellenforschung, die Elektrochemie, Perowskit-Bauelemente und optoelektronische Tests

Kundenspezifische Spezifikationen und Prüfung

Transparente leitfähige Beschichtungen können hinsichtlich Schichtwiderstand, Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich, Schichtdicke, Substratgröße, Beschichtungsfläche, Mustergeometrie, Kontaktflächenanordnung, Sammelschienenmaterial, Oberflächenrauheit und Temperbedingungen nach der Abscheidung individuell angepasst werden. Für Anforderungen auf Bauteilebene lassen sich leitfähige Beschichtungen mit fotolithografischer Strukturierung, Laserablation, Nassätzen, der Abscheidung von Metallkontakten, Antireflexbeschichtung, Dicing, Bohren, Polieren und optischer Reinigung kombinieren. Zu den Prüfoptionen gehören die Messung des Flächenwiderstands mit einer Vierpunkt-Sonde, die Mehrpunkt-Widerstandskartierung, Transmissionsmessungen im UV-, VIS- und NIR-Bereich, Trübungsprüfungen, Haftfestigkeitsprüfungen, die mikroskopische Fehlerprüfung, die Messung der Linienbreite bei strukturierten Designs sowie die Verpackung in reinraumtauglichen Trays oder vakuumversiegelten Beuteln.