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Reliefgitter in Glas

Ref-Nr: TA-MM-1773-LLG


Kurzfassung

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Reliefgitter auf unterschiedlichen Materialien -  insbesondere auch auf Glas - schnell und effizient erzeugen. Die Reliefgitter können klein genug ausgestaltet sein um diffraktiv wirksame Muster zu erzeugen und in verschiedenen Farben schillern.


Hintergrund

Das neu entwickelte Verfahren ermöglicht es, Reliefgitter auf Glasoberflächen deutlich schneller und effizienter herzustellen als bisher möglich. Dadurch wird die wirtschaftliche Markierung von Glas mit diffraktiv wirksamen Mustern, die aus unterschiedlichen Richtungen in unterschiedlichen Farben schillern, ermöglicht. Das Verfahren ist dabei nicht auf Glas beschränkt.


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Problemstellung

Reliefgitter mit kleinen Linienabständen wirken optisch diffraktiv und sind somit farblich schillernd, was zu ästhetisch ansprechenden Markierungen und einem Alleinstellungsmerkmal führt.
Mit bisherigen Methoden war es allerdings - insbesondere auf Glas - nicht möglich, diese Strukturen schnell und effizient zu erzeugen. Typischerweise wird dazu die Ablation mittels Laserlicht angewendet, wobei die Linienstruktur durch Interferenz an einem Beugungsgitter ausgebildet wird. Eine spezielle Optik sorgt dann für die notwendige Abbildung der Interferenzmuster.
Sowohl an dem Beugungsgitter als auch an der weiteren Optik geht jedoch ein großer Teil der Strahlungsleistung verloren, was einer effizienten und schnellen Strukturierung der Oberfläche entgegensteht.


Lösung

Auf dieser Problemstellung aufbauend war es das Ziel der Erfinder, ein Verfahren für die schnelle und effiziente Mikrostrukturierung von Glas zu entwickeln.

Das dabei entwickelte Verfahren setzt ebenfalls auf die Laserablation, allerdings werden verlustarme Komponenten und Methoden eingesetzt. Dadurch steht eine hohe Lichtleistung zur Verfügung, so dass Effizienz und Kontrast gesteigert werden.
Zur Bearbeitung von Glas werden typischerweise gepulste Excimerlaser genutzt. Mit dem neuen Verfahren ist es möglich, das Werkstück kontinuierlich zu bewegen und immer dann einen Laserpuls abzugeben, wenn das Werkstück um die Länge einer oder mehrerer Perioden des zu erzeugenden Reliefgitters verfahren wurde. Dabei kann die maximale Repetitionsrate des Lasers voll ausgeschöpft werden.

Damit ist es nun möglich, mikrometerfeine Reliefgitter in kürzester Zeit in die Glasoberfläche einzubringen. Diese Struktur kann dann eine vorgegebene Makrokontur füllen und verleiht dieser ihre schillernden Eigenschaften, wie sie von holographischen Sicherheitsmerkmalen bekannt sind.


Vorteile

  • Effizienter Prozess bei einfachem Aufbau
  • Hoher Kontrast durch feine Strukturen
  • Hohe Produktionsgeschwindigkeiten
  • Mikrorissfreie Strukturierung
  • Beschriftung von planen und gekrümmten Flächen möglich

Anwendungsbereiche

Markierung von Glasoberflächen mit diffraktiven, also farblich schillernden Mustern.


MBM ScienceBridge GmbH

Dr. Tilmann Götze
0551-30724 159
tgoetze@sciencebridge.de
www.sciencebridge.de
Adresse
Hans-Adolf-Krebs-Weg 1
37077 Göttingen



Entwicklungsstand

Funktionsnachweis


Patentsituation

  • DE DE102015216342B3 erteilt
  • EP EP3341153A1 anhängig
  • US US2018236596A1 anhängig
  • CN CN107921579A anhängig
  • KZ KR20180098217A anhängig

Stichworte

MBM ScienceBridge GmbH, Technologieangebot, Technologietransfer, Laser-Laboratorium Göttingen e.V., Reliefgitter, Diffraktive Markierung, Laser, Glas, schillernde Muster, Hologramm

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Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

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