03.04.2018

Kompakt und multifunktional

Konsortium erforscht Möglich­keiten zur Minia­turi­sie­rung optischer Bau­teile.

Im Rahmen des auf drei Jahre ausgelegten Forschungs­projekts „IBELIVE“ – Inno­va­tive Hybrid­diffu­soren für flach­bauende Beleuch­tungs­systeme mit einer maß­ge­schnei­derten Licht­ver­tei­lung – hat sich ein Kon­sor­tium zum Ziel gesetzt, beson­ders kompakte und multi­funktio­nale optische Kompo­nenten zu ent­wickeln. An dem vom Bundes­minis­terium für Bildung und Forschung geför­derte Projekt sind das Fraun­hofer-Institut für ange­wandte Optik und Fein­mechanik, sowie die Unter­nehmen Temicon, Conti­nental und Osram Opto Semi­conductors beteiligt.

Abb.: Die im Rahmen des Projekts IBELIVE entwickelten photonischen Materialien werden unter anderem in kompakten Head-Up-Displays zum Einsatz kommen. (Bild: Continental)

Hintergrund der Forschungsbemühungen ist, dass bei als Licht­quellen einge­setzten LED-Chips keine nennens­werten Möglich­keiten bestehen, sie noch flacher zu kon­stru­ieren. Bei der Minia­turi­sierung der Optiken besteht hin­gegen noch großes Poten­zial. Im Laufe des Projekts wird das Konsor­tium flexibel ein­setz­bare Design- und Her­stel­lungs­ver­fahren für bau­raum­kritische Anwen­dungen im Bereich der Daten­visuali­sierung oder Beleuch­tung erforschen.

Durch die geplante Dickenreduktion der optischen Elemente und Kombi­nier­bar­keit ver­schie­dener optischer Funktio­nali­täten in einer Mikro­struktur sind Designer bei der Inte­gra­tion der Kompo­nenten in die End­geräte wesent­lich flexibler. Ein weiterer Vor­teil ist die ver­bes­serte Energie­effi­zienz, da dadurch ein wesent­lich höherer Anteil des erzeugten Lichts für die Anwen­dungen genutzt werden kann.

Die beteiligten Partner bringen jahrelange Erfahrung auf den Gebieten der Optik­simula­tion, der Mikro­struk­tu­rierung von Ober­flächen und der opto-elek­tro­nischen System­integra­tion in das Forschungs­projekt ein. Im Vor­haben wird die gesamte Wert­schöpfungs­kette von der Optik-Ent­wick­lung über die massen­taug­liche Her­stel­lung bis hin zur Erpro­bung der neu­artigen Techno­logie in konkreten Anwen­dungs­beispielen abge­deckt.

Neben der Koordination des Projekts verantwortet Osram Opto Semi­conductors die System­konzep­tion sowie das Design von zwei anwendungsnahen Demonstratoren und erforscht Montage- und Testkonzepte. Continental konzipiert und entwickelt zwei kompakte Head-Up-Displays mit unter­schied­lichen Projek­tions­licht­quellen. Die hierfür zu ent­wickelnden Hybrid­diffu­soren spielen bei der Bild­ent­stehung und effi­zienten Licht­nutzung im Head-Up-Display eine zentrale Rolle und sollen speziell auf die vom Fahrer wahr­ge­nommene Bild­qualität hin erforscht werden. Das Fraun­hofer-Institut für ange­wandte Optik und Fein­mechanik ent­wickelt Design­methoden und -algo­rithmen zur Berech­nung der Hybrid­diffusor-Optiken, sowie Techno­logien zur Gene­rie­rung von deter­minis­tischen Ober­flächen­struk­turen. Die Auf­gaben von Temicon bestehen unter anderem darin, mittels der Inter­ferenz-Litho­graphie nano­skalige Struk­turen zu über­lagern und Spritz­präge- und Spritz­guss-Techno­logien zur Repli­ka­tion von dünnen zwei­seitigen Hybrid­diffusor-Optiken als Serien­produkt weiter­zu­ent­wickeln.

Osram / RK

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