Neuartige optische Komponenten mit hohem Miniaturisierungsgrad

Optikkomponenten | 11.06.2018
Erstellt von Photonik Forschung Deutschland und OSRAM Opto Semiconductors

Das BMBF-Verbundprojekt IBELIVE befasst sich seit Oktober 2017 mit der Entwicklung sehr kompakter bzw. flacher optischer Bauteile zur Datenvisualisierung oder zur Beleuchtung. Das Ziel ist es, universell einsetzbare Verfahren für bauraumkritische Anwendungen zu erarbeiten.

Beispiel für Anwendung der im Projekt entwickelten photonischen Komponenten: Head-up-Display
Die im Rahmen des Projekts IBELIVE entwickelten photonischen Materialien werden unter anderem in kompakten Head-Up-Displays zum Einsatz kommen. Bild: Continental Automotive GmbH

Die Projektpartner Osram Opto Semiconductors, Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik, TEMICON und Continental sprechen direkt mehrere Märkte an, unter anderem kompakte, lichtstarke Projektions-Head-Up-Displays, ultra-dünne Blitzlichter und die ebenso ultra-dünne selektive Display-Direkthinterleuchtung. Hintergrund der Forschungsbemühungen ist, dass bei den in den adressierten Anwendungen eingesetzten  Lichtquellen keine nennenswerten Möglichkeiten bestehen, sie noch flacher zu konstruieren. Bei der Miniaturisierung der Optiken besteht hingegen noch großes Potenzial.

Mehr Flexibilität durch Dickenreduktion und Multifunktionalität der optischen Elemente

Im Laufe des auf drei Jahre ausgelegten Forschungsprojekts IBELIVE (Innovative Hybriddiffusoren für flachbauende Beleuchtungssysteme mit einer maßgeschneiderten Lichtverteilung) 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.

Komplette Wertschöpfungskette abgedeckt

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.

Das Projekt

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt IBELIVE im Rahmen der Initiative "Photonik nach Maß - Funktionalisierte Materialien und Komponenten für optische Systeme der nächsten Generation" von Oktober 2017 bis September 2020  mit 4,1 Millionen Euro.

Weitere Informationen

Mehr über das Projekt IBELIVE erfahren.

Projektkoordinator:
Dr. Ulrich Streppel
OSRAM Opto Semiconductors GmbH
Leibnizstr. 4
93055 Regensburg
Telefon: +49 151 16255374
E-Mail: ulrich.streppel@osram-os.com