Gemeinsam mit den Forschungs­part­nern Silicon Austrian Labs, Evatec, EV Group und TDK Elec­tro­nics arbeitet ZKW an der „Micro­mirror“-Tech­no­logie. Dieses mikro­elek­tro­me­cha­ni­sche System (MEMS) besteht aus einem Chip mit inte­grierter, mikro­sko­pisch kleiner Spiegel-Mechanik. Der Mikro­spiegel ist mittels Piezo­elek­tri­zität um zwei Achsen schwenkbar und ermög­licht, einen Laser­strahl gezielt und präzise zu lenken.

Damit sind zukünftig smarte Licht­funk­tionen für Fahr­zeuge, etwa das Proji­zieren von Symbolen (beispiels­weise Pfeile) und Warn­hin­weisen auf die Fahr­bahn oder auch eine flexible, adap­tive Fahr­zeug­be­leuch­tung möglich. Diese Tech­no­logie kann in Front­be­leuch­tungen, Rück­leuchten oder als Seiten­pro­jek­tion sowie in LIDAR-Systemen zur opti­schen Abstands­mes­sung einge­setzt werden. „Micro­mirror könnte eine stra­te­gisch wich­tige Schlüs­sel­tech­no­logie sein, die neue auto­ma­ti­sierte Licht­funk­tionen für das auto­nome Fahren ermög­licht. Ziel dieses soge­nannten ‚Smart Road Light­ning‘ ist es, Fahr­zeuge intel­li­genter, sicherer und inter­ak­tiver zu machen“, erklärt Oliver Schu­bert, CEO der ZKW Group.

GEBÜN­DELTE KOMPE­TENZEN

Im Rahmen der Forschungs­ko­ope­ra­tion, die zu Jahres­be­ginn gestartet wurde, bringen die Partner ihre jewei­ligen Kern­kom­pe­tenzen ein. Die Silicon Austrian Labs (SAL) steuern Forschungs­er­fah­rung bei und bieten die Möglich­keit der Mikro­elek­tronik-Ferti­gung. TDK ist zuständig für die Entwick­lung der piez­o­fä­higen Mate­ria­lien und das damit verbun­dene Fach­wissen. EVATEC stellt die notwen­digen tech­ni­schen Geräte und Maschinen zur Verfü­gung. Die EV Group ist führender Ausrüster für Nano­im­print-Anlagen mit umfang­rei­chem Prozess-Know-how. ZKW wiederum beschäf­tigt sich mit den Anwen­dungs­mög­lich­keiten der Tech­no­logie. Ziel sind möglichst hoch­auf­ge­löste, proji­zierte Licht­funk­tionen, um damit die Verkehrs­si­cher­heit zu erhöhen. Der Wiesel­burger Licht­sys­teme-Spezia­list arbeitet derzeit an zwei Proto­typen, die den Micro­mirror-Chip und die notwen­dige Elek­tronik in einem Licht­system vereinen.

VIEL­FÄL­TIGE ANWEN­DUNGEN

Die piezo­elek­tri­sche Micro­mirror-Tech­no­logie bietet mehrere entschei­dende Vorteile: Einer­seits benö­tigt sie nur nied­rige Span­nung und wenig Strom, liefert aber hohe Leis­tung. Zudem ist die Entwick­lung hoch­fle­xibel und ermög­licht damit unter­schied­liche Anwen­dungen für Auto­mo­tive-Licht­sys­teme. Mit Micro­mirror-Systemen, die sich an belie­bigen Posi­tionen des Fahr­zeugs inte­grieren lassen, können Symbole, Bilder und sogar Videos auf die Straße proji­ziert werden. Prak­ti­sche Anwen­dungen reichen von Zebra­streifen aus Licht, die Fußgän­gern Vorrang signa­li­sieren, über die präzise LIDAR-Abstands­mes­sung bis zur Projek­tion von Warn­hin­weisen auf die Straße. „Die Micro­mirror-Tech­no­logie ermög­licht, Licht zur Kommu­ni­ka­tion mit Verkehrs­teil­neh­mern zu nutzen. Das System unter­stützt die nächsten Schritte in Rich­tung auto­nomes Fahren“, ist Schu­bert über­zeugt.

GEMEINSAM ZUM ZIEL

Mit den gebün­delten Fach­kom­pe­tenzen der Partner ist das Micro­mirror-Projekt Vorbild für Diszi­plinen-über­grei­fende Forschung und Zusam­men­ar­beit. Dr. Martin Eibel­huber, Deputy Head of Busi­ness Deve­lop­ment EV Group, meint: „Die Inte­gra­tion von Optik und Elek­tronik stellt neue Heraus­for­de­rungen an Ferti­gungs­tech­niken und -geräte. Wir zielen darauf ab, neue Prozess­fä­hig­keiten für eine Massen­fer­ti­gung zu ermög­li­chen.“ Ralf Eichert, Geschäfts­führer, Senior Vice Presi­dent Evatec Europe GmbH, sagt: „Wir werden unser Know-how nutzen, um die Entwick­lung der erfor­der­li­chen Dünn­schicht-Produk­ti­ons­pro­zesse zu beschleu­nigen. Dabei konzen­trieren wir uns auf piezo­elek­tri­sche Hoch­leis­tungs­schichten, die eine präzise Posi­tio­nie­rung von Mikro­spie­geln ermög­li­chen.“ Den Mehr­wert der Koope­ra­tion beschreibt Dr. Mohssen Moridi, Leiter des Forschungs­be­reichs Micro­system Tech­no­lo­gies bei Silicon Austria Labs, so: „Die Zusam­men­ar­beit mit einigen der besten Halb­lei­ter­aus­rüs­tern ermög­licht es uns, die aktu­ellen Heraus­for­de­rungen der Massen­pro­duk­tion von hoch­leis­tungs­fä­higen Piezo-Dünn­schichten als Kern­stück unseres Mikro­spie­gels anzu­gehen und die Grenzen der Nano­im­print-Tech­no­logie zu erwei­tern, um eine bessere opti­sche Leis­tung zu errei­chen. Gemeinsam mit unseren Indus­trie­part­nern können wir das entwi­ckelte Piezo-MEMS-Modul in kürzester Zeit in die Massen­pro­duk­tion bringen. SALs einzig­ar­tiges Know-how in den Berei­chen MEMS, opti­sche Systeme, Elek­tronik und System­in­te­gra­tion macht uns zu einem One-Stop-Shop für unsere Partner.“

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