Forschung
Forschungsprojekt Fleko
Fleko: Flexible und kostengünstige Packaging-Methode für Chip on Board LEDs mit einstellbarem Abstrahlwinkel
Titel:
Flexible und kostengünstige Packaging-Methode für Chip on Board LEDs mit einstellbarem Abstrahlwinkel
Kurzform:
Fleko
Kurzbeschreibung:
Das Projektteam (resintec GmbH, Epigap GmbH und TH-Wildau Forschungsgruppe Photonik, Laser &Plasmatechnologie) hat einen optischen Hochleistungskunststoff auf Basis von Polyurethan-Elastomer entwickelt, der eine ausgezeichnete UV-Transparenz mit hoher thermischer Stabilität, guter Härte, hoher Oberflächenspannung und langer Topfzeit kombiniert. Das Material eignet sich sehr gut für Mikrolinsenanwendungen für die Chip-on-Board (CoB) LED-Technologie. Untersucht wurden Polyurethane (PU), Polybuthylen (Guronik -C400) und das Silikon Powergel des Projektpartners resintec GmbH. Es wurde ein neues Polyurethan resPUR-OT entwickelt, das aus einem optimierten Harzpolyesterpolyol mit einer Härterkomponente aus Hexamethylendiisocyanat-Oligomer besteht. Das Material wurde durch Reflexions- und Transmissionsmessungen in einem Wellenlängenbereich von 200-900nm optisch charakterisiert. Thermogravimetrie (TGA) und Differential Scanning Calorimetrie (DSC) wurde in Kooperation mit der Arbeitsgruppe „Polymere Hochleistungsmaterialien“ (Prof. Dr. rer. nat. M. Herzog) eingesetzt, um das Material thermisch zu charakterisieren. Die Oberflächenspannung, wichtig für den Radius der Mikrolinsen, wurde mittels Kontaktwinkelmessungen ermittelt. Die Leistungsfähigkeit des neuen Materials für die Herstellung von Mikrolinsen mittels Mikrotropfen-Dosiersystem wurde an einer handelsüblichen InGaN-CoB-LED des Projektpartners EPIGAP Optronic GmbH demonstriert (Fig.1). Im Gegensatz zu anderen klassischen getesteten Polymersystemen hält das neu entwickelte Material die bei den Lötprozessen entstehenden hohen Temperaturen stand, ohne seine Eigenschaften zu verändern. Hervorzuheben ist die ausgezeichnete Zusammenarbeit mit den Projektpartnern, insbesondere in der Phase der Evaluierung des Polymers.
Im Rahmen der Projektarbeit wurden eine Patentanmeldung der Forschungsgruppe der TH-Wildau EP19196944 und eine weitere Patentanmedlung DE 10 2019 133 078.5 durch die resintec GmbH eingereicht.
Das für die LEDs hervorragend geeignete Material hat auf Grund seiner guten UV-Transmission und bei weiterer Feinoptimierung das Potential für weitere zukünftige Anwendungsfelder der Optik, z.B. Anwendungen in der integrierten Optik oder Lichtfasertechnik.
Mitarbeiter:
Dr.-Ing. Joachim Bauer, Matthias Edling M. Eng., Marko Gutke M. Eng.
Laufzeit:
01.10.2018-31.09.2020
Projektvolumen:
188.935 €
Kooperationspartner:
EPIGAP Optronic GmbH, resintec GmbH
Mittelgeber/Förderprogramm:
Bund | BMWi | ZIM Kooperationsprojekt
Fördermittelgeber:
BMWi, ZIM
Projektträger:
VDI/VDE-IT
Ansprechpartner: