Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lichterwelt im Mikrokosmos

01.06.2010
Leuchtdioden sind auf dem Vormarsch – als Hintergrundbeleuchtung von Displays werden sie bereits eingesetzt. Doch noch ist das Herstellen komplexer LED-Optiken kompliziert und teuer. Eine neue Technologie revolutioniert die Produktion: Großflächige LED-Komponenten lassen sich jetzt kostengünstig herstellen.

Fernsehbildschirme werden immer flacher – manche sind schon fast so dünn wie ein Blatt Papier. Ihre Größe nimmt beeindruckende Dimensionen an, sehr zur Freude von Heimkino-Fans. Auch Handys und Laptops haben immer hellere und brillantere Displays. Zu verdanken sind all diese Entwicklungen kleinen Leuchtdioden – LEDs – die als Hintergrundbeleuchtung in einer Vielzahl von Geräten strahlen.

Doch die LED hat einen Nachteil: Sie ist eine Punktlichtquelle. Displays aber sind flächig. Wie also verteilt man das Licht einer LED gleichmäßig auf einer möglichst großen Fläche ohne viel Energieverlust? Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen entsteht derzeit eine einzigartige Maschine. Sie wird bald Lichtleitfolien herstellen, die dieses Problem lösen und das Licht flächig verteilen. Das Besondere daran: Die Folien haben Oberflächenstrukturen im einstelligen Mikrometerbereich und eine Größe von bis zu zwei mal ein Meter. Damit sind sie EU-weit die größten ihrer Art. Zudem lassen sie sich kostengünstig und energieeffizient in der Massenreproduktion herstellen.

Dazu haben die Forscher vom IPT eine Prozesskette entwickelt, mit der sie großflächige Folien mit den nötigen Mikrostrukturen versehen können. »Das ist ein ultrapräzises Verfahren«, sagt Dr. Christian Wenzel, Oberingenieur am IPT. Zielgenau muss die Maschine kleinste Strukturen von wenigen Mikrometern Größe in periodischer Abfolge auf die Oberfläche bringen. »Um den Stempel herzustellen, nutzen wir spezielle Diamantwerkzeuge«, erklärt Wenzel. Der Stempel besteht aus einer hauchdünnen Nickelfolie und ist selbst auch winzig: Seine Fläche beträgt höchstens zwei mal zwei Millimeter. Wie ein Nadeldrucker muss er nun, gelenkt von der Ultrapräzisionsmaschine, eine zwei mal einen Meter große Oberfläche bearbeiten. »Innerhalb weniger Tage haben wir so die Oberfläche durchstrukturiert. Mit bisherigen Verfahren hätte das Wochen und Monate gedauert«, sagt Wenzel. Das vorläufige Produkt ist der Master, eine transparente und optisch leitfähige Kunststoffplatte.

Um festzustellen, ob der mikrostrukturierte Master die gewünschten Eigenschaften hat, muss er zunächst anhand einiger Parameter geprüft werden. »Diese Aufgabe erledigt ebenfalls die Maschine«, sagt Wenzel. Sind etwa 80 Prozent der Oberfläche durchstrukturiert, testet die Maschine die Eigenschaften der Folie. Entsprechen sie nicht den Wünschen des Optikdesigns, kann die Maschine noch während des Prägeprozesses die nötigen Korrekturen vornehmen. »Wir optimieren das Bauteil also noch in der Maschine«, betont Wenzel die Vorzüge. Erst wenn die Kunststoffoberfläche die gewünschten Lichtleitfähigkeiten hat, tauchen die Ingenieure den Master in ein Nickel-Bad und galvanisieren ihn. Der so enstandene Nickel-Shim kann dann in die Massenreplikation gehen.

»Mit unserer Ultrapräzisionsmaschine sind wir in der Lage, eine ganze Palette von Systemen mit Hintergrundbeleuchtung herzustellen«, sagt Wenzel. Ganz gleich, ob für Displays, Beleuchtung in der Architektur oder Innenbeleuchtung im Auto: Fast jedes Optikdesign können die IPT-Forscher dank der Maschine umsetzen und an die Maschinentechnik anpassen – zuverlässig und vor allem effizient, also massentauglich.

Dr.-Ing. Christian Wenzel | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010/06/lichterwelt-mikrokosmos.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Das Auto lernt vorauszudenken
28.06.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Stresstest über den Wolken
21.06.2017 | Hochschule Osnabrück

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Basis für neue medikamentöse Therapie bei Demenz

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Aus Potenzial Erfolge machen: 30 Rittaler schließen Nachqualifizierung erfolgreich ab

27.07.2017 | Unternehmensmeldung

Biochemiker entschlüsseln Zusammenspiel von Enzym-Domänen während der Katalyse

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie