Aktive elektrochrome Iriden für die Anwendung in integrierten Mikrooptiken

Die Integration einer schärfentiefekontrollierenden Iris könnte die optische Funktionalität von modernen Smartphone-Kameras deutlich steigern. Dies ist jedoch auf Basis konventioneller mechanischer Blenden aus Platzgründen nicht möglich. Der Einsatz elektrochromer (EC) Materialien erlaubt es allerdings, eine regelbare, nicht-mechanische Blende in Form einer transparenten elektrochemischen Zelle zu realisieren. Dabei dienen elektrochemisch wie optisch komplementäre, phosphonierte Viologen- und Tetraphenylbenzidinderivate, die durch Chemisorption auf einem anorganischen Gerüst aus TiO2- bzw. Antimon dotierten Zinnoxid-Nanopartikeln immobilisiert wurden, als aktiv schaltbares Schichtmaterial. Damit konnte eine hohe Färbeeffizienz CE 440 cm^2/C sowie eine schnelle Zeitkonstante von unter 1s realisiert werden. Die Strukturierung der Iris erfolgt durch MEMS kompatible Prozesse, dass eine massive Miniaturisierund erlaubt. Aktuelle Iriden sind mit Durchmessern von 3,4 mm und einer Dicke der aktiven Schicht von lediglich 50 µm bereits in Mikroobjektiven einsetzbar und legen somit den Grundstein für eine Verwendung in kommerziellen Mikrooptiken.