Neuartige Prozess- und Designentwicklungen zur Herstellung von Mirkrospiegeln f\u00fcr Lichtlenksysteme<\/p>\n
Die Idee, ein System zu entwickeln, das eine gezielte Tageslichtlenkung erm\u00c3\u00b6glicht, entstand durch eine einfache Beobachtung im Alltag. Trotz des nat\u00c3\u00bcrlichen Sonnenlichtes, werden tags\u00c3\u00bcber viele R\u00c3\u00a4ume mit k\u00c3\u00bcnstlichem Licht beleuchtet. Der Grund daf\u00c3\u00bcr liegt in der sehr ineffizienten Raumausleuchtung durch Sonnenlicht. Bei hohem Sonnenstand ist der Bereich unmittelbar hinter den Fenstern hell ausgeleuchtet, w\u00c3\u00a4hrend andere Teile des Raums relativ dunkel bleiben. Bei tiefem Sonnenstand hingegen kommt es oftmals zu unerw\u00c3\u00bcnschten Blendeffekten. Durch das neue System soll die Umlenkung von Tageslicht erm\u00c3\u00b6glicht werden und somit eine verbesserte Helligkeitsverteilung der betroffenen Innenr\u00c3\u00a4ume erzielt werden. Derartige Ausleuchtung der Geb\u00c3\u00a4ude mit Tageslicht f\u00c3\u00bchrt neben der Kosten- und Energieersparnis zus\u00c3\u00a4tzlich zu einem erh\u00c3\u00b6hten Wohlbefinden f\u00c3\u00bcr die Menschen in diesem Geb\u00c3\u00a4ude.<\/p>\n
Die Realisierung eines solchen Lichtlenksystems erfolgt durch Mikrosystemtechnik in Form von Mikrospiegeln, die direkt in den Zwischenraum der Scheiben konventioneller Isolierverglasungen integriert werden k\u00c3\u00b6nnen. Diese Mikrospiegel sind elektrisch ansteuerbar und erm\u00c3\u00b6glichen es, diese Spiegel gruppenweise in ihrer Ausrichtung zu variieren und somit Tageslicht flexibel, abh\u00c3\u00a4ngig vom Sonnenstand und der Raumsituation umzulenken.<\/p>\n
Die kommerzielle Anwendung dieser Spiegel in Fensterfl\u00c3\u00a4chen zur Tageslichtlenkung kann jedoch erst erreicht werden, wenn stabile, gro\u00c3\u0178fl\u00c3\u00a4chige Prozessschritte mit hohen Ausbeuten, die eine \u00c3\u0153bertragung des gesamten Prozesses in eine industrielle Herstellung erlauben, erfolgreich realisiert wurden. Ziel dieses Promotionsvorhabens ist demzufolge die Entwicklung eines derartigen Herstellungsprozesses f\u00c3\u00bcr Mikrospiegel. Als Schl\u00c3\u00bcsseltechnologie dient hierbei die zukunftsreiche Nanoimprint-Technologie, die eine kosteng\u00c3\u00bcnstige, gro\u00c3\u0178fl\u00c3\u00a4chige Strukturierung von Materialien erm\u00c3\u00b6glicht. Bei dieser Technologie wird das zu strukturierende Material mittels eines vorstrukturierten UV transparenten Stempels mechanisch deformiert und anschlie\u00c3\u0178end durch UV Belichtung ausgeh\u00c3\u00a4rtet. Dieses modulierte Material dient als formgebende Struktur f\u00c3\u00bcr die im Anschluss aufzubringenden Mikrospiegel aus Aluminium.<\/p>\n
Eine wichtige Komponente bei der Nanoimprint-Technologie ist der Stempel, der die zu \u00c3\u00bcbertragenden Strukturen (negative Form) beinhaltet und idealerweise vielfach zum Pr\u00c3\u00a4gen der Strukturen verwendet werden kann. Neben der UV Transparenz verf\u00c3\u00bcgt dieser auch \u00c3\u00bcber eine gewisse Flexibilit\u00c3\u00a4t. Diese Eigenschaft erlaubt einen konformen Kontakt zwischen Substrat und Stempel und sorgt somit f\u00c3\u00bcr eine pr\u00c3\u00a4zise \u00c3\u0153bertragung der Strukturen. Die Strukturierung eines derartigen Stempels entsteht wiederum durch einen Abformungsprozess von einem Mastertemplat. Dieses Templat aus kristallinem Silizium wird mit mikrosystemtechnischen Prozessschritten wie materialabscheidenden, materialabtragenden
und strukturierenden Prozessen hergestellt. Das so erhaltene robuste Templat eignet sich f\u00c3\u00bcr mehrfach Abformungen von flexiblen Stempeln und erspart die Wiederholung von vielen komplexen Prozessschritten.<\/p>\n
Im Mittelpunkt dieses Promotionsvorhabens soll die Vereinigung zweier zukunftstr\u00c3\u00a4chtiger Technologien stehen: die Mikrosystem-Technologie, auf der die Funktion der Mikrospiegel beruht und die Nanoimprint-Technologie, welche die Herstellung dieser Spiegel erm\u00c3\u00b6glichen soll. Um dies zu erreichen, m\u00c3\u00bcssen Mikrospiegeldesign und kompatible Materialsysteme optimal aufeinander abgestimmt werden.<\/p>\n
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