Die Idee, ein System zu entwickeln, das eine gezielte Tageslichtlenkung ermöglicht, entstand durch eine einfache Beobachtung im Alltag. Trotz des natürlichen Sonnenlichtes, werden tagsüber viele Räume mit künstlichem Licht beleuchtet. Der Grund dafür liegt in der sehr ineffizienten Raumausleuchtung durch Sonnenlicht. Bei hohem Sonnenstand ist der Bereich unmittelbar hinter den Fenstern hell ausgeleuchtet, während andere Teile des Raums relativ dunkel bleiben. Bei tiefem Sonnenstand hingegen kommt es oftmals zu unerwünschten Blendeffekten. Durch das neue System soll die Umlenkung von Tageslicht ermöglicht werden und somit eine verbesserte Helligkeitsverteilung der betroffenen Innenräume erzielt werden. Derartige Ausleuchtung der Gebäude mit Tageslicht führt neben der Kosten- und Energieersparnis zusätzlich zu einem erhöhten Wohlbefinden für die Menschen in diesem Gebäude.

Die Realisierung eines solchen Lichtlenksystems erfolgt durch Mikrosystemtechnik in Form von Mikrospiegeln, die direkt in den Zwischenraum der Scheiben konventioneller Isolierverglasungen integriert werden können. Diese Mikrospiegel sind elektrisch ansteuerbar und ermöglichen es, diese Spiegel gruppenweise in ihrer Ausrichtung zu variieren und somit Tageslicht flexibel, abhängig vom Sonnenstand und der Raumsituation umzulenken.

Die kommerzielle Anwendung dieser Spiegel in Fensterflächen zur Tageslichtlenkung kann jedoch erst erreicht werden, wenn stabile, großflächige Prozessschritte mit hohen Ausbeuten, die eine Übertragung des gesamten Prozesses in eine industrielle Herstellung erlauben, erfolgreich realisiert wurden. Ziel dieses Promotionsvorhabens ist demzufolge die Entwicklung eines derartigen Herstellungsprozesses für Mikrospiegel. Als Schlüsseltechnologie dient hierbei die zukunftsreiche Nanoimprint-Technologie, die eine kostengünstige, großflächige Strukturierung von Materialien ermöglicht. Bei dieser Technologie wird das zu strukturierende Material mittels eines vorstrukturierten UV transparenten Stempels mechanisch deformiert und anschließend durch UV Belichtung ausgehärtet. Dieses modulierte Material dient als formgebende Struktur für die im Anschluss aufzubringenden Mikrospiegel aus Aluminium.

Eine wichtige Komponente bei der Nanoimprint-Technologie ist der Stempel, der die zu übertragenden Strukturen (negative Form) beinhaltet und idealerweise vielfach zum Prägen der Strukturen verwendet werden kann. Neben der UV Transparenz verfügt dieser auch über eine gewisse Flexibilität. Diese Eigenschaft erlaubt einen konformen Kontakt zwischen Substrat und Stempel und sorgt somit für eine präzise Übertragung der Strukturen. Die Strukturierung eines derartigen Stempels entsteht wiederum durch einen Abformungsprozess von einem Mastertemplat. Dieses Templat aus kristallinem Silizium wird mit mikrosystemtechnischen Prozessschritten wie materialabscheidenden, materialabtragenden
und strukturierenden Prozessen hergestellt. Das so erhaltene robuste Templat eignet sich für mehrfach Abformungen von flexiblen Stempeln und erspart die Wiederholung von vielen komplexen Prozessschritten.

Im Mittelpunkt dieses Promotionsvorhabens soll die Vereinigung zweier zukunftsträchtiger Technologien stehen: die Mikrosystem-Technologie, auf der die Funktion der Mikrospiegel beruht und die Nanoimprint-Technologie, welche die Herstellung dieser Spiegel ermöglichen soll. Um dies zu erreichen, müssen Mikrospiegeldesign und kompatible Materialsysteme optimal aufeinander abgestimmt werden.