Entwicklung und Anwendung von Lichtlenkelementen auf Glas über Kontaktlithographie mit organisch-anorganischen Nanokompositen

Abstract

Bei den holografischen Lichtlenkelementen (LLE) handelt es sich um brechungsindexmodulierte Filme, die in Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel sowohl lichtstreuende als auch transparente Eigenschaften in sich vereinen. Eine Brechungsindexmodulation kann z. B. durch einen kontaktlithografischen Prozess innerhalb eines photosensitiven Materials erzeugt werden. Ein geeignetes photosensitives Material ist ein s.g. Photopolymerfilm. Die Brechungsindexmodulation basiert auf der Schaffung von lokalen Konzentrationsgradienten von Verbindungen, die sich in ihrem Brechnungsindex hinreichend unterscheiden. Bei den organisch-anorganischen Nanokompositen (Photoanomere) wird durch den Einsatz von nanoskaligen, anorganischen Partikeln (z.B. ZrO2), dispergiert in einer flüssigen, härtbaren Matrixphase, der im Vergleich zu organischen Verbindungen, höhere Brechnungsindex von geeigneten anorganischen Partikeln (z. B. TiO2, Ta2O5, ZrO2) ausgenutzt. Dadurch gelingt die Steigerung der Brechungsindexmodulation gegenüber photopolymeren Filmen. In einer speziellen Belichtung des Photoanomers können LLE-Filme hergestellt werden, die senkrecht einfallendes Licht in einem kleinen Winkelbereich stark streuen, schräg einfallendes Licht dagegen viel stärker gerichtet transmittieren. Dieses Verhalten eignet sich hervorragend für Projektionsschirme, die das einfallende Licht sehr viel effizienter ins Auge des Betrachters lenken als konventionelle Leinwände und zudem unempfindlicher sind gegen diffuses Streulicht. Ziel der vorgestellten Untersuchungen ist die Herstellung entsprechender Photoanomer basierender LLE-Filme (PN-LLE) direkt auf Glas- bzw. Spiegeloberflächen zur Verwendung als Projektionsschirme.