Forschungsvereinigung: Europäische Forschungsgesellschaft Dünne Schichten e.V.
Laufzeit: 01.06.2019 – 31.05.2021

Abstract:
Neue transparente Polymere sind eine wichtige Basis für die Entwicklung optischer Systeme. Meist wird erst durch
Beschichtungen die endgültige Funktionalität der Oberflächen erreicht. Spezifische Eigenschaften der Polymere, wie
geringe Oberflächenhärte, Neigung zu Feuchte- und Gasabsorption und zu UV-Degradation beeinflussen die
Beschichtbarkeit, die Lebensdauer und bestimmen den sinnvollen Einsatzbereich der Materialien. Im Fokus des Projektes
stehen neue Kunststoffmaterialien, die bereits für Anwendungen in den Bereichen Kamerasysteme, Beleuchtungsoptik und
Fahrzeugbau sowie in der Medizintechnik angefragt werden. Die Materialien zeichnen sich teils durch eine ungewöhnlich
hohe Brechzahl aus, eine andere Gruppe ist besonders transparent bis in den ultravioletten Spektralbereich. Ziel des
Vorhabens ist es, die Wechselwirkungen beschichtungstypischer Plasmabedingungen mit speziellen für die Optik
geeigneten Polymeroberflächen grundlagenwissenschaftlich zu verstehen und Handlungsanweisungen für
Beschichtungsprozesse abzuleiten. Es werden Empfehlungen bezüglich vorteilhafter Anwendungsbedingungen für die
Polymere erarbeitet und gleichzeitig deren Grenzen aufgezeigt. Optimierte Beschichtungsbedingungen werden an
optischen Modellsystemen erprobt und nachgewiesen. Es wird versucht, materialübergreif. allgemeinere
Schlussfolgerungen für die Beschichtbarkeit der untersuchten Materialklassen zu ziehen, und diese wissenschaftlich zu
belegen. KMU aus den Bereichen Kunststofftechnik, Materialentwicklung und Beschichtungsdienstleister können auf
dieses Wissen direkt zurückgreifen, die Vorteile dieser neuartigen Kunststoffmaterialien gezielt ausnutzen sowie eventuelle
Einschränkungen bei der Herstellung, Beschichtung und Anwendung berücksichtigen. Beschichtete Komponenten aus den
untersuchten Materialien werden in zahlreichen innovativen Produkten, wie z.B. in Kamerasyst. für Kommunikationssyst.
sowie in den Bereichen Medizintechnik, Messtechnik und Beleuchtung Anwendung finden.

Forschungsstelle:
Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF

Projektbegleitender Ausschuss:
COTEC GmbH, DataPhysics Instruments, FHR Anlagentechnik GmbH, IMOS Gubela GmbH, INNOLITE GmbH, Momentive Performance Materials GmbH, ORAFOL Fresnel Optics GmbH, Polyoptics GmbH, S1 Optics GmbH, Southwall Europe GmbH, Viaoptic GmbH

Abschlussbericht:
Schlussbericht [PDF]

Publikationen:
▪ U. Schulz, N. Gratzke, F. Rickelt, C. Hahmann, T. Seifert, A. Gärtner, „Coating-relevant properties of high-index optical polymers for automotive applications”, Applied Optics Vol. 60, No. 20 / 10 July 2021, E34-E40, published 20 April 2021
▪ U. Schulz, K. Pfeiffer, A. Szeghalmi, N. Gratzke, T. Seifert, F. Rickelt, Entspiegelung von Polycarbonat für LIDAR- Anwendungen, Jahresbericht 2020 des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) Jena, S. 66-67, 04/2021
▪ U. Schulz, F. Rickelt, N. Gratzke, „Hochbrechende Polymere: Eigenschaft und Beschichtung“, Galvanotechnik, Eugen G. Leuze Verlag, S. 1082-1084, 8/2021
▪ U. Schulz, N. Gratzke, T. Seifert, C. Hahmann, F. Rickelt, S. Schröder, „Properties of new transparent polymers for optical applications”, SPIE Conference Optical Systems Design – Advances in Optical Thin Films VII, 11872-16, 13.- 17.09.2021, (Invited)
▪ U. Schulz, N. Gratzke, T. Seifert, C. Hahmann, F. Rickelt, S. Schröder, „Properties of new transparent polymers for optical applications”, Proc. of SPIE Vol. 11872, Advances in Optical Thin Films VII, 118720J, (12 September 2021); doi: 10.1117/12.2597061
▪ U. Schulz, „Entspiegelung hochbrechender Polymere für optische Anwendungen“, Tagungsbeitrag, V2021 – Vakuum & Plasma, Workshop Optik, Dresden, 12. – 14.10.2021
▪ C. Hahmann: „Einfluss beschichtungsrelevanter Vorbehandlungen auf die Oberflächen-eigenschaften neuartiger Polymere für die Optik“, Bachelorarbeit FB SciTec, 29.05.2020
▪ T. Seifert: „Untersuchungen zur Optimierung der Schichthaftung auf Polycarbonaten“, Masterarbeit FB SciTec, 28.01.2021
▪ S. Jauch: „Untersuchungen zur optischen Funktionalisierung von Silikonen“, Masterarbeit FB SciTec, 07.10.2021

Projektleiter:
Dr. Ulrike Schulz, Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena