Rambus steigt in LED-Beleuchtungsmarkt ein

Mikrolinse soll LED-Beleuchtung revolutionieren

Der Halbleiterhersteller Rambus, der sich bisher mit Speicherchips und -IP einen Namen gemacht hat, überrascht mit einem Vorstoß in den Markt für Beleuchtung und Hinterleuchtung. »Microlense« heißt eine winzige Linse, von denen sich extrem viele zu einem kleinflächigen Array zusammenfügen lassen. Sie soll den LED-Beleuchtungssektor um eine innovative Technologie bereichern und kostengünstige Massenanwendungen ermöglichen.

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Mit Mikrolinsen lassen sich Lichtstrahlen aus Leuchtdioden weitaus besser dirigieren als mit herkömmlichen Lichtleitern.

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Mit Mikrolinsen lassen sich Lichtstrahlen aus Leuchtdioden weitaus besser dirigieren als mit herkömmlichen Lichtleitern.

Der US-amerikanische Halbleiterhersteller Rambus stellt mit dieser Innovation eine neuartige Methode vor, mit deren Hilfe man Licht aus Power-LEDs (auch: High-Brightness-LEDs, HB-LEDs) effizient in einen planaren Lichtleiter einkoppeln kann. Dieser Lichtleiter verteilt dieses Licht besonders homogen über die gesamte Austrittsfläche, die mehr als ein Quadratmeter groß und auch gebogen oder gedreht sein kann. Rambus tritt aber nicht als Hersteller auf, sondern will OEMs in der Lichtindustrie die Technologie in Lizenz zur Verfügung stellen.

Außerst homogen, effizient und reproduzierbar

Ein Standard-Produkt gibt es gar nicht und wird es auch nicht geben. Denn das Besondere an der Technik ist, dass man sie flexibel an Kundenbedürfnisse anpassen kann: Entweder modelliert man die Mikrolinse so, dass eine

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Mikrolinsen verbessern die Homogenität einer leuchtenden Fläche erheblich: li. die nicht korrigierte Lichtverteilung einer LED, Mi: die Verteilung bei Einsatz konventioneller Lichtleiter, re. die Verteilung durch Mikrolinsen (Fehlfarbendarstellung).

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Mikrolinsen verbessern die Homogenität einer leuchtenden Fläche erheblich: li. die nicht korrigierte Lichtverteilung einer LED, Mi: die Verteilung bei Einsatz konventioneller Lichtleiter, re. die Verteilung durch Mikrolinsen (Fehlfarbendarstellung).

spezifische Lichtverteilung stattfindet oder das Licht verteilt sich homogen über die gesamte Fläche. »Die Homogenität hängt von der Anwendung ab, aber wir können generell sagen, dass keine Stelle mehr als 20 Prozent schwächer leuchtet als die hellste Stelle; meistens beträgt die Schwankung 15 Prozent oder weniger«, verspricht Tim Messegee, Vice President Corporate Marketing bei Rambus. 20 Prozent hört sich zwar hoch an, aber man sollte bedenken, dass das menschliche Auge Helligkeitsunterschiede meistens erst bewusst wahrnimmt, wenn diese mehr als 20 Prozent betragen.

Das Interessante dabei ist außerdem, dass es, auch bei großen Flächen, nicht nötig ist, die Leuchtdioden über alle Kanten gleichmäßig zu verteilen, wie es bei herkömmlichen Lichtleitern (vor allem bei großen Displays) nötig ist, damit die Homogenität nicht zu sehr leidet. Dafür ist es natürlich nötig, dass das Mikrolinsenarray jeweils genau an die Bedürfnisse der Anwendung angepasst wird. Das heißt gleichzeitig, dass Änderungen (zum Beispiel Abwärts- oder Aufwärtsskalierung der Bilddiagonale oder Einsatz einer anderen LED-Bauart) immer zu einem Redesign des anwendungsspezifischen Arrays führen. Dieses passt aber dann auch präzise zu der Anwendung.

Diese Präzision geht aber nicht zu Lasten der Einkopplungseffizienz. »Wir rechnen meistens damit, dass mehr als 90 Prozent des Lichtstroms tatsächlich eingekoppelt werden; in einzelnen Anwendungen kann der Wert aber auch mal knapp unter 90 Prozent liegen«, sagt Messegee. »Hier gibt es immerhin viele Einflussgrößen wie das Gehäuse der eingesetzten Leuchtdioden, deren Exemplarstreuung, Abstrahlcharakteristik und Linse sowie deren Anordnung und Abstand zur optischen Schnittstelle.«

Außerdem gibt es Einfluss-Parameter, die sowohl die Homogenität als auch die Einkopplungseffizienz in der Praxis sowohl kurz- als auch längerfristig beeinflussen und sehr stark mit der Anwendung zusammenhängen. »Schlüsselparameter sind Materialauswahl und -stärke, Betriebstemperatur und thermisches Management sowie die räumliche Verteilung des ausgehenden Lichtstrahls. Und es gibt natürlich Parameter, die sich erst im Laufe der Entwicklung einer Anwendung offenbaren«, führt Messegee aus.

1. Teil: Mikrolinse soll LED-Beleuchtung revolutionieren
2. Teil: Kostengünstig wird es besonders für große Stückzahlen
3. Teil: Viele Mikrolinsen verteilen viel LED-Licht

Weiterführende Links:

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• Die lange Lebensdauer einer LED-Leuchte ist keine Selbstverständlichkeit: Leuchten LED-Leuchten wirklich ewig?
• Dauerhaftigkeit im LED-Leuchten-Design: Leben und leuchten lassen
• Mikrolinsen-Technik revolutioniert die LED-Beleuchtungstechnik: Rambus bringt Licht gezielt ins Dunkle