專利名稱：模造玻璃的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種模造玻璃(Molding Glass)的模具(Molding Die)，尤指一種其保護(hù)膜為鉭(Ta)與釕(Ru)金屬合金的、制作高精度或高軟化點(diǎn)玻璃模造鏡片使用的模具。
背景技術(shù)：
高精度玻璃模造較為完整的實(shí)施，最早揭示于1974年Eastman Kodak公司的美國專利第3,833,347號(hào)，而經(jīng)過20多年的研發(fā)歷程中，模具的使用因應(yīng)各種材質(zhì)的開發(fā)及工藝的成熟化，約略可區(qū)分出幾個(gè)世代，由最早的非晶質(zhì)碳、碳化硅(Silicon Carbide，SiC)與氮化硅(Silicon Nitride；Si3N4)硬質(zhì)陶瓷、金屬、貴金屬材料、各種薄膜應(yīng)用，乃至類鉆石薄膜(Diamond Like Carbon，DLC)、硼化物陶瓷等。
模具的適用性基本上須考慮到下列幾點(diǎn)(1)離型性，以避免與玻璃產(chǎn)生反應(yīng)、黏附現(xiàn)象；(2)足夠的硬度與機(jī)械強(qiáng)度，以成形玻璃并避免表面刮傷；(3)高溫穩(wěn)定性，以避免在模造氣氛中發(fā)生分解現(xiàn)象與氣氛反應(yīng)；(4)耐熱沖擊性，以忍受模造過程中的熱循環(huán)；(5)可加工性，以加工形成特定光學(xué)面并考慮加工時(shí)間與成本；(6)模具壽命，延長模具壽命可降低成本。
而現(xiàn)有技術(shù)模造玻璃的模具至少包括底材與其上一層保護(hù)膜的組合結(jié)構(gòu)，或是包括底材、一中介層(Buffer Layer)與保護(hù)膜的組合結(jié)構(gòu)，其中，底材的材質(zhì)包括不銹鋼、碳化硅和碳化鎢(Tungsten Carbide，WC)等，而增加一層中介層結(jié)構(gòu)主要是用以增加附著性，或?yàn)榍蠹庸せ虺尚稳菀?；而保護(hù)膜的材質(zhì)包括非晶質(zhì)碳，或碳化硅、氮化硅等硬質(zhì)陶瓷，或貴金屬鍍膜等；其中，貴金屬鍍膜又包括以鉑銥合金(Pt-Ir)系列的貴金屬合金，或以銥(Iridium，Ir)或釕(Ruthenium，Ru)為合金成份的貴金屬合金，或在銥錸合金、銥釕合金系列的貴金屬保護(hù)膜中再添如氮化鉻(CrN)、氮化鉭(TantalumNitride，TaN)、其它氮化物或氧化鋁等陶瓷成分。而上述各種模具結(jié)構(gòu)及技術(shù)是分別揭示于美國專利US 5,538,528，及中國專利公告編號(hào)345535、427957、445242、457219及506946等專利案中，如公告編號(hào)427957開發(fā)鉑銥(Pt-Ir)合金，可以在570℃使用2000次以上；公告編號(hào)445242、506946則使用含氮化鉻(CrN)、氮化鉭(TaN)、其它氮化物或氧化鋁等陶瓷成分的銥錸(Ir-Re)合金或銥釕(Ir-Ru)合金，可以在640℃使用3000次、700℃使用2000次。
實(shí)際制作時(shí)，因上述現(xiàn)有技術(shù)模具結(jié)構(gòu)皆具有一層含貴金屬成份的保護(hù)膜，且其工藝是使用濺鍍法制作，致所用靶材均為價(jià)格高昂的貴金屬，造成制作成本提高，極不利于市場競爭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種模造玻璃的模具，其中該模具是于底材表面以濺鍍法濺鍍一層耐高溫的鉭(Ta)與釕(Ru)合金來作為保護(hù)膜，借以取代現(xiàn)有技術(shù)的貴金屬合金保護(hù)膜，以達(dá)到降低模具的制作成本，但仍可符合高精度或高軟化點(diǎn)玻璃模造鏡片所使用的模具要求。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明是提供一種模造玻璃的模具，包括底材，以及位于該底材上的一保護(hù)膜，該保護(hù)膜的材質(zhì)為鉭(Ta)與釕(Ru)金屬合金且具有模造面，由模造面定義出模造凹槽，以作為模造玻璃之用。
較佳地，該底材的材質(zhì)包括碳化鎢(WC)合金。
較佳地，該保護(hù)膜的鉭(Ta)與釕(Ru)合金中鉭(Ta)為38％～73％。
較佳地，該保護(hù)膜的厚度為0.5～1.0微米(μm)。
較佳地，該底材及該保護(hù)膜之間還設(shè)有一中介層。
較佳地，該中介層是由鉻(Cr)所制成。
較佳地，該中介層的厚度為0.1～0.2微米(μm)。
為對(duì)于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，目的和功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)同，茲配合附圖詳細(xì)說明如后。


圖1為依照本發(fā)明模造玻璃的模具的剖面示意圖，其為顯示第一實(shí)施例；
以及圖2為依照本發(fā)明模造玻璃的模具的剖面示意圖，其為顯示第二實(shí)施例。
附圖標(biāo)號(hào)如下1模具；2模具；10底材；20保護(hù)膜；21模造面；22模造凹槽；30中介層。
具體實(shí)施例方式
以下將參照隨附的附圖來描述本發(fā)明為達(dá)成目的所使用的技術(shù)手段與功效，而以下附圖所列舉的實(shí)施例僅為輔助說明，以利了解，但本發(fā)明的技術(shù)手段并不限于所列舉附圖。
圖1為本發(fā)明的模造玻璃的模具的剖面示意圖，其是顯示第一實(shí)施例。其中，模具1是依序包括一底材10與堆棧于其上的保護(hù)膜20。
當(dāng)模具1制作時(shí)，首先將該底材10的表面研磨拋光，其中該底材10的材質(zhì)為以碳化鎢(WC)為主的超硬合金；然后，于該底材10之上形成一保護(hù)膜20，該保護(hù)膜20的材料例如可為以濺鍍法濺鍍的鉭(Ta)與釕(Ru)金屬合金保護(hù)膜，其中鉭(Ta)占38％～73％，且該保護(hù)膜20的厚度范圍為0.5～1.0微米(μm)之間。該保護(hù)膜20上具有一模造面21，由該模造面21定義出一模造凹槽22，以作為模造玻璃之用。
再請(qǐng)參照?qǐng)D2，其是顯示本發(fā)明的模造玻璃的模具的剖面示意圖，其為第二實(shí)施例。于圖2中，各種組件符號(hào)均與圖1相同，故于此不再多加贅述。與第一實(shí)施例的差異在于，模具2的底材10與保護(hù)膜20之間還設(shè)有一中介層30。
當(dāng)模具2制作時(shí)，首先將該底材10的表面研磨拋光，其中該底材10的材質(zhì)為以碳化鎢(WC)為主的超硬合金；接著先在該底材10表面上形成一中介層30，該中介層30的材料例如可為以濺鍍法濺鍍的鉻(Cr)金屬，其厚度可為0.1～0.2微米(μm)；按設(shè)置該中介層30的目的是在于增加該保護(hù)膜20與該底材10的附著性，借以延長模具2使用壽命。然后，于該中介層30之上形成一保護(hù)膜20，該保護(hù)膜20的材料例如可為以濺鍍法濺鍍的鉭(Ta)與釕(Ru)金屬合金保護(hù)膜，其中鉭(Ta)占38％～73％，且該保護(hù)膜20的厚度范圍為0.5～1.0微米(μm)之間。該保護(hù)膜20上具有一模造面21，由該模造面21定義出一模造凹槽22，以作為模造玻璃之用。
借由具有不同成分百分比及厚度(μm)的保護(hù)膜20的模具1或2作為測試樣本，以進(jìn)行實(shí)際高溫模造測試實(shí)驗(yàn)，其中，將OHARA公司L-LAL13玻璃置于已鍍好保護(hù)膜20的模具1或2上，仿真實(shí)際壓造時(shí)的熱循環(huán)，每次熱循環(huán)于所訂溫度維持約130秒后降溫，測試期間保持氮?dú)鈿夥毡苊庋趸?，定期觀察保護(hù)膜表面是否有明顯反應(yīng)如霧化或掉膜?？傻孟卤淼臏y試結(jié)果

由上述測試結(jié)果可知，本發(fā)明中模具表面被覆的保護(hù)膜所使用靶材成本雖僅為一般貴金屬材料20％以下的鉭(Ta)與釕(Ru)金屬合金制成，但在模造應(yīng)用上，本發(fā)明模具的使用壽命及其模造成品的品質(zhì)卻仍可達(dá)成基本需求以上，可大量降低制造成本，而能同時(shí)符合高精度或高軟化點(diǎn)玻璃模造鏡片所使用的模具的要求，在同技術(shù)領(lǐng)域中需推動(dòng)量產(chǎn)時(shí)，確具可行性及競爭力。
以上所述，僅為本發(fā)明的最佳實(shí)施例而己，當(dāng)不能以之限定本發(fā)明所實(shí)施的范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種模造玻璃的模具，其特征在于包括一底材；以及一保護(hù)膜，其是位于該底材之上，且該保護(hù)模是由鉭與釕合金所制成。
2.如權(quán)利要求1所述模造玻璃的模具，其特征在于該底材的材質(zhì)包括碳化鎢合金。
3.如權(quán)利要求1所述的模造玻璃的模具，其特征在于該保護(hù)膜的鉭與釕合金中鉭為38％～73％。
4.如權(quán)利要求1所述的模造玻璃的模具，其特征在于該保護(hù)膜的厚度為0.5～1.0微米。
5.如權(quán)利要求1所述的模造玻璃的模具，其特征在于在該底材及該保護(hù)膜之間還設(shè)有一中介層。
6.如權(quán)利要求5所述的模造玻璃的模具，其特征在于該中介層是由鉻所制成。
7.如權(quán)利要求5所述的模造玻璃的模具，其特征在于該中介層的厚度為0.1～0.2微米。
全文摘要
一種模造玻璃的模具，包括一底材以及一保護(hù)膜；其中該保護(hù)膜位于該底材之上，且該保護(hù)模是由鉭與釕合金所制成，借以取代現(xiàn)有技術(shù)保護(hù)膜的貴金屬合金如鉑銥合金、銥錸合金或銥釕合金等，可有效降低模具的制作成本，并仍可達(dá)到高精度或高軟化點(diǎn)玻璃模造鏡片所使用的模具標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C03B11/06GK1847177SQ20051006312
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2005年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月4日
發(fā)明者龍澄原 申請(qǐng)人:乙太精密股份有限公司