2010 Einzelprojekt

Geordnete großflächige Mikro- und Nanostrukturen

Licht emittierende Dioden (LEDs) gelten als Leuchtmittel der Zukunft, bieten aber hinsichtlich Effizienzsteigerung noch viel Potenzial. Gegenstand der aktuellen Forschungsarbeiten ist es, den Produktionsprozess und die Lichtausbeute der Strahler weiterhin zu optimieren.

links: REM-Aufnahme: Laserstrahlablation einer LED-Konverterschicht (Excimerlaser 193 nm) rechts: Streustrukturen: Sphären aus Polymethylmethacrylat (PMMA)

Im Rahmen des Vorhabens soll die Erzeugung von Mikro- und Nanostrukturen verschiedener aktiver optischer Oberflächen mit dem Ziel der Strahlformung und Effizienzsteigerung simulativ und experimentell untersucht werden. Im Vordergrund steht die Strukturierung von aktiven Oberflächen von konverterbasierten LEDs, da hierdurch eine Beeinflussung der spektralen Abstrahlcharakteristik und eine Erhöhung der Lichtauskopplung erreicht werden kann.
Basis für die experimentelle Durchführung sind zunächst simulative Untersuchungen. Hierdurch soll ein grundlegendes Verständnis zur Wirkung von Nano- und Mikrostrukturen an optisch aktiven Oberflächen (LEDs) erarbeitet werden. Es werden laserbasierte Technologien für die direkte oder indirekte Strukturierung eingesetzt. Für die indirekte Strukturierung wird ein neues Verfahren untersucht, das es ermöglicht, auf photochemisch texturierten Substraten durch Aufbringung einer Polymerlösung Strukturen im Nano- und Mikrometerbereich zu erzeugen. Die angestrebten Verfahren zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität und Prozessgeschwindigkeit aus, die vor allem bei der applikationsspezifischen Herstellung von strukturierten Oberflächen in kleinen und mittleren Serien einen Kostenvorteil gegenüber konventionellen Verfahren bieten.
In der ersten Projektphase werden Möglichkeiten zur Erzeugung von lichtformenden Mikrostrukturen erforscht. Hierzu wurden erfolgversprechende Strukturen mittels optischer Simulationssoftware untersucht und optimiert. Zudem wurden zu Beginn des Projektes die Zielgrößen definiert und die Spezifikationen mit den Projektpartnern abgestimmt. Hierzu gehören vor allem die Definition der verwendeten Materialien sowie die Zusammenstellung aller wichtigen Materialeigenschaften und Zielgrößen.

 


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