Smart Luminaire

Motivation

© Fraunhofer IOF

Trend:

Intelligente Beleuchtungskörper durch maßgeschneiderte Lichtverteilungen für Beleuchtungsanwendungen des 21. Jahrhunderts

Herausforderung:

Transparenz, Präzision und Formtreue gedruckter Optiken

Ziel:

Differenzierung und Effizienzsteigerung der Produktion mittels Einsatz von Druck- und Laserfahren zur Herstellung refraktiver und diffraktiver optischer Elemente am Beispiel eines Pkw-Scheinwerfers  

Ergebnisse Smart Luminaire

Inkjet-gedruckte, optisch transparente Objekte

 

Technologieentwicklung für die Herstellung transparenter Objekte durch Inkjet-Druck

Material: ORMOCER® OC-D7 (im Inkjet-Druckverfahren druckbar, geringer Lösemittelgehalt)

Erreichte Formgenauigkeit:

Seitenwinkel 85°± 1° (1s, mind. 81°, max. 88°)

Längenänderung ≈ +190±140 μm

Breitenänderung +10±100 μm

P-V ≈ 20 µm (Deckfläche)

Rauheit ≈ 54 nm (Deckfläche)


Die Transmission liegt bei über 93%

 

Verbesserte Transmission durch Plasmaätzen von Inkjet-gedruckten polymer-basierten optischen Bauteilen

Transmission >93.95% (Verbesserung um 2.3% durch verminderte Reflektion)

Zusätzliche Breitband-Antireflex-Eigenschaft


Integration von Reflektions- und Streuungselementen durch Laser

 

Integration von Funktionalitäten (Reflektion und Streuung von LED Licht) durch Drucktechnologien in Inkjet-gedruckten polymer-basierten optischen Bauteilen

Inkjet-Druck und Plasma Sintern von Ag-Nanopartikel basierten Tinten

Dicke der gedruckten Ag-Schicht: 0.5 - 1 µm, typische Reflektivität > 90 % (93 % bei 532 nm); [Reflektivität von Bulk-Silber = 95 %]

 


Integration von Leuchtquellen in gedruckten, optisch transparenten Objekten

 

Integration von elektronischen Bauteilen (LEDs) durch hybride Monatge in Inkjet-gedruckten polymer-basierten optischen Bauteilen

Hybride Montage: Aerosol-Jet Technologie (jetting von Ag-Nanopartikel basierten Tinten, Sinter Temperatur 125°C, ORMOCER® kompatibel) + Pick-and-Place Technologie

Integrierte LEDs: 15.80 mcd @ 10 mA, ungefähr 2 V, PV < 50 mW