具有微结构的玻璃模造模仁的制作方法及玻璃模造模仁技术

本发明专利技术提供一种具有微结构的玻璃模造模仁的制作方法及玻璃模造模仁，制作方法是先在呈板块状的基材表面以微影技术与蚀刻技术形成数个图像后，在基材形成有数图像的表面上形成不与软化状态的玻璃产生化学反应，且维氏硬度不小于２０００度的离型保护层，使基材与离型保护层构成具有微结构的模造单元，最后将模造单元通过接着剂黏结至底材上，而制得具有微结构的玻璃模造模仁，玻璃模造模仁藉模造单元的板块状结构的基材与离型保护层的保护，而具有高稳定性与结构强度，并具有优异的离型性与耐久性。

Manufacturing method of glass mold making kernel with micro structure and glass mold making kernel

The invention provides a micro kernel model with glass mold structure and mold making method of making glass mold, manufacturing method is the first in a surface of a substrate plate by lithography and etching technology to form a number of images, in a substrate or chemical reaction with softening state of glass forming several image surface on the Vivtorinox, and the hardness of not less than 2000 degrees from the type of protective layer, the protective layer from the substrate and has the micro structure of the molding unit, finally molding unit through the adhesive bonding to the substrate, prepared with micro glass mold structure made mold glass mold mold by modeling the structure of the base plate unit and from the protection layer, and has high stability and structural strength, and has a release and excellent durability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有关于一种模造模仁(molding core)，特别是涉及一种玻璃 模造成形用的玻璃模造模仁的制造方法及玻璃模造模仁。
技术介绍
各式光学产品中的光学玻璃组件，例如光栅、微透镜数组..等，是以其微结构 (Micro structure)图形使光产生各式的例如绕射、折射等物理光学现象，进而 供光学产品中其它组件的后续运用，是光学产品中重要的零组件之一；之前，多是 以微影(Photolithography)、蚀刻(Etching)直接在玻璃基板表面制作出微结 构图形，以制造出该等光学玻璃组件，生产效率不但低，而且制作成本极高。目前，已有业者采用玻璃模造成形的方式生产制作该等光学玻璃组件，以同时 提升生产效率及降低制作成本；但；如何对应于欲模造成形的光学玻璃组件的微结 构图形，制备出用于玻璃模造成形此等极精密光学玻璃组件的玻璃模造模仁，则是 首要克服的挑战。一般而言，此种用于模造成形此等光学玻璃组件的玻璃模造模仁，不外乎是以 直接研磨加工的方式，或是利用放电、雷射等非传统的制作方式制作，而由于玻璃 模造模仁的微结构必须对应于光学玻璃组件的微结构图形，因此研磨加工的困难度 极高，也因此，此种加工方式制作的玻璃模造模仁的制作成本亦非常高；而，以放 电、雷射等非传统加工方式加工制作的玻璃模造模仁，则受限于微结构而常有加工 精度及表面状况较差的问题。参阅图1，日本专利特开2002-96333号专利申请案则揭露另一种制作玻璃模 造模仁的方式，主要是选用例如以碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC) 等材料构成的块体作为基材11，并在基材11表面以氮化硅(SiN)沉积一层厚度 介于l~10ym的薄膜做为微结构层12;接着利用微影技术与蚀刻技术，在此氮化 硅所沉积形成的薄膜(微结构层12)形成对应于光学玻璃组件的微结构图形的微 结构图像13 (pattern)后，即制得所需的玻璃模造模仁1。参阅图2，此外，又如日本专利特开2002-97030号专利申请案，则更进一步 地，改以碳化硅在基材11上沉积一层厚度介于hl0um的薄膜做为微结构层12，并在微结构层12与基材11之间加入例如氮化硅(SiN)、氧化硅(Si02)或氮化 钛(TiN)等沉积形成的薄膜14，通过此等氮化硅(SiN)、氧化硅(Si02)或氮化 钛(TiN)等材料沉积形成的薄膜14,增加微结构层12与基材11的连结强度，进 而增加整体玻璃模造模仁1的结构强度与耐久性。但是此等在基材11上以不同材料的相互组合搭配沉积出至少一层薄膜，以薄 膜作为微结构层12以形成对应于光学玻璃组件的微结构图形的微结构图像13，进 而制得玻璃模造模仁1的方式，由于受限于薄膜相对基材11连结时的稳定性与结 构强度的不足，而易在高温玻璃模造制程中让玻璃模造模仁l受到破坏，而影响到 生产的光学玻璃组件的良率。因此，如何改善目前用于玻璃模造成形光学玻璃组件的玻璃模造模仁，是业者 努力研究的方向之一。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种制备结构强度高、耐久性优异的具有微结构的玻璃模造模仁的制作方法及玻璃模造模仁。本专利技术的另一目的在于，提供一种结构强度高、耐久性优异的玻璃模造模仁。 于是，本专利技术一种具有微结构的玻璃模造模仁的制作方法，包含以下步骤。 首先在一呈板块状的基材表面以微影技术与蚀刻技术形成数图像。 接着在该基材形成有该数图像的表面上形成一不与软化状态的玻璃产生化学反应的离型保护层，使该基材与该离型保护层构成一具有该微结构的模造单元。 最后将该模造单元以该基材的一相对远离该微结构的底面连结至一底材上，即制得该具有微结构的玻璃模造模仁。此外，本专利技术一种玻璃模造模仁，适用于模造成形一玻璃光学组件，包含一底材、 一模造单元，及一接着剂。 该底材具有一连结面。该模造单元具有一呈板块状的基材，及一离型保护层，该基材包括一形成有数 图像的表面，及一相反于该表面的底面，该离型保护层是设置于该基材的形成有数 图像的表面上，且不与软化状态的玻璃产生化学反应，使该基材的该具有数图像的 表面与该离型保护层构成一可对应模造成该玻璃光学组件的微结构。该接着剂连结该底材的连结面与该基材的底面，使该底材与该模造单元连结成 一体。本专利技术的功效在于以板块状的基材成形出对应玻璃光学组件的图像，并配合离 型性及硬度优异的离型保护层形成微结构后制得模造单元，再利用接着剂将模造单 元与底材相结合成一体而制得结构强度高、耐久性优异的玻璃模造模仁。有关本专利技术的前述及其它
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考图式的一个 较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是现有的一种玻璃模造模仁的结构的示意图； 图2是现有的另一种玻璃模造模仁的结构的示意图3是本专利技术一种具有微结构的玻璃模造模仁的制作方法的一较佳实施例的 流程图；及图4是以图3的制造方法所制得的具有微结构的玻璃模造模仁的示意图。 具体实施例方式在本专利技术被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是 以相同的编号来表示。参阅图3与图4，如图3所示本专利技术一种具有微结构的玻璃模造模仁的制作方 法的一较佳实施例，是可制得如图4的玻璃模造模仁4，用以模造成形高精密度的 玻璃光学组件。首先参阅图4，以本专利技术一种具有微结构的玻璃模造模仁的制作方法的一较佳 实施例所制得的玻璃模造模仁4，包含一底材5、 一模造单元6，及一接着剂7。底材5选自例如碳化钨、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化钛、碳化钽 等材料其中之一构成，呈约数毫米至数十毫米的厚板块状结构(实际厚度需视模造 机台的种类规格而有所不同)，该底材5具有一连结面51。模造单元6具有一基材61，及一离型保护层62。基材61选自例如单晶硅或多 晶硅其中之一为材料构成，而厚度不小于lOO"m的板块状结构，包括一形成有数 图像的表面611，及一相反于该表面611的底面612。离型保护层62选自例如类钻 碳或钛、钽、钨、钼、铝、铂、铼、钌、铱、铑等金属及其化合物等材料构成，以 厚度不大于1 y m设置于基材61的形成有数图像的表面611上，不与软化状态的玻 璃产生化学反应，且维式硬度不小于2000度，具有优异的离型性与结构强度。基 材61的具有数图像的表面611与离型保护层62共同构成对应于光学玻璃组件的微 结构图形的微结构63，而可对应模造成玻璃光学组件。接着剂7用于连结底材5的连结面51与基材61的底面612，使底材5与模造 单元6连结成一体，在此，接着剂7是高温陶瓷接着剂，例如氧化铝(A1A)、氧 化锆(Zr0)、氧化硅(Si02)、氮化硼(BN)、石墨(Graphite)、氮化铝(A1N)、 氮化钛(TiN)。上述具有微结构的玻璃模造模仁4在配合以下如图3所示的制造方法所详述后，当可更清楚地明白。参阅图3，首先进行步骤31，在呈板块状的基材61表面以微影技术 (Photolithography)与蚀刻技术(Etching)形成数对应于光学玻璃组件的微结 构图形的图像。接着进行步骤32，在基材61形成有数图像的表面611上，形成离型保护层62， 而使基材61与离型保护层62共同构成具有微结构63的模造单元6。最后进行步骤33，将接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有微结构的玻璃模造模仁的制作方法，该方法包括：（ａ）在一呈板块状的基材表面以微影技术与蚀刻技术形成数图像；（ｂ）在该基材形成有该数图像的表面上形成一不与软化状态的玻璃产生化学反应的离型保护层，使该基材与该离型保护层构成一具有该微结构的模造单元；及（ｃ）将该模造单元以该基材的一相对远离该微结构的底面连结至一底材上，制得该具有微结构的玻璃模造模仁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王坤池，
申请(专利权)人：亚洲光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]