Technologie
Die Bezeichnung „Textiles Lichtsystem“ leitet sich vom textilen Material als Lichtleiter ab und nicht vom Einsatzweck in textilen Endprodukten. Diese Technologie ist natürlich durch ihre hohe Flexibilität sehr gut geeignet für die Integration in textile Applikationen. Aber nicht nur – denn durch die einfache Konfektionierbarkeit und die Möglichkeit der sphärischen Verformung ist sie auch in nicht-textilen Produkten hervorragend einsetzbar. Dies gilt vor allem bei komplizierten Bauraumsituationen, in denen andere Technologien an ihre Grenzen stoßen.
In ihrem Grundaufbau bestehen textile Lichtsysteme aus einer oder mehreren LED-Lichtquellen und einem textilen Material – einzelne Fasern oder ein Gewebe, das als Lichtleiter dient. Bei einem solchen Gewebe kommen klare Polymer-optische Fasern, sog. POFs aus PMMA zum Einsatz, die als Schussfäden mit Kettfäden aus weißem Polyestergarn zu lichtleitenden Fasermatten verwebt werden. Die lichtleitenden Einzelfasern des Gewebes werden in einer Ferrule zusammengeführt und mit dieser an die LED-Module angebunden.
Das Licht tritt in der Regel an der Seite der Faser oder des Gewebes aus (Laterale Auskopplung). Dazu wird diese an den gewünschten Lichtaustrittsbereichen aktiviert, d.h. gezielt mit individuellen, lichtstreuenden Oberflächenstrukturen versehen. Vor der lichtleitenden Fasermatte wird ein Deckstoff appliziert. Optional können zusätzlich ein Diffusorstoff und eine Reflektorschicht zum Einsatz kommen. Aktiviert man die Fasermatte nicht, so tritt das Licht am Ende der Fasermatte aus. Eine solche axiale Auskopplung nutzt man, um eine Linienbeleuchtung zu realisieren.
Die für die Anwendung von textilen Lichtsystemen entwickelten LED-Module bestehen aus der integrierten LED – Monochrom, Weiß oder RGB – dem LED-Treiber sowie Thermoelementen. Vor der LED ist eine spezielle Mischoptik platziert, die gewährleistet, dass das Licht der LED auf alle polierten Faserenden optimal verteilt wird.
Textile Lichtlösungen sind sowohl in Klein- als auch in Großserien prädestiniert für den Einsatz zur Beleuchtung größerer Flächen, freier Formen und für die Realisierung von dynamischem Licht. Sie bieten gegenüber anderen Technologien eine Reihe relevanter Vorteile.
Die Vorteile textiler Lichtlösungen
Optimale Nutzung des Bauraums
Die Technologie textiler Lichtlösungen erlaubt die flexible Trennung der Bauräume des Lichtleiters von dem der Elektronikkomponenten. Der Lichtleiter selbst benötigt für seinen gesamten Aufbau keine 5 mm und er lässt sich sphärisch nahezu frei verformen. Diese Flexibilität bei der Nutzung des Bauraums lässt sich nicht nur in der Entwicklung von neuen Produkten nutzen, sondern eröffnet auch Möglichkeiten für Produktaufwertungen im Rahmen von Facelifts oder Relaunches. Die neue Technologie erlaubt eine Systemintegration unter minimalen Anpassungen der folgenden Fügeprozesse in bereits bestehende Produkte und Produktionsprozesse. So lässt sich Licht in Produkte integrieren, wo es mit anderer Technologie kaum möglich ist.
Initiale Investitionen und Stückkosten
Anders als bei der heute häufig verwendeten Technologie des Kunststoff-Spritzgusses fallen bei der Realisierung von textilen Lichtlösungen keine initialen bauteilspezifischen Werkzeuginvestitionen an. Sie sind daher auch bei Kleinserien sehr wirtschaftlich. Die wirtschaftlichen Vorteile des Kunststoff-Spritzgusses liegen im Bereich der direkten Stückkosten bei hohen Stückzahlen. Mit größer werdenden Leuchtflächen fallen diese jedoch zunehmend geringer aus. Da mit der Größe eines Lichtleiters auch die Kosten für Spritzgusswerkzeuge exponentiell ansteigen, ist eine auf textilen Lichtleitern basierende Lösung umso wirtschaftlicher, je größer der zu beleuchtende Bereich ist.
Kurze Entwicklungszeiten – schnelles Prototyping
Der Lichtleiter ist als textiles Rolle-zu-Rolle-Produkt aus werkstofftechnischer Sicht quasi ein COP-Teil, das unter Anpassung der Prozessparameter für die jeweilige Kundenapplikation neu konfektioniert wird.
Diese werkzeuglose Technologie und die Verfügbarkeit geeigneter Elektronik- und LED-Module ermöglichen sehr kurze Entwicklungszeiten. Auch ein zeitnahes Prototyping und damit eine frühzeitige seriennahe Visualisierung sind möglich. Aber auch Änderungen im Design zu einem späten Entwicklungsstand werden erheblich günstiger oder überhaupt erst ermöglicht. Die Entwicklungs- und Entscheidungsprozesse können so deutlich verschlankt und beschleunigt werden.
Dynamisches Licht
Ordnet man einzelne Fasern oder Faserbündel verschiedenen LED-Modulen zu, ergeben sich faszinierende Möglichkeiten für dynamische Lichtszenarien. Diese sind mit anderen Technologien nicht oder nur mit sehr viel größerem Aufwand und Kosten realisierbar.
Crashtest – Kein Problem
Ein besonders für die Automobilindustrie wichtiger Vorteil textiler Lichtsysteme ist die Möglichkeit, diese aufgrund ihrer Flexibilität auch in crashempfindlichen Zonen zu integrieren. Dies erlaubt die Beleuchtung größerer Flächen in Fahrzeugbereichen, die mit anderen Technologien nicht zulässig wäre.
