专利名称：模造玻璃的模具的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种模造玻璃(Molding Glass)的模具(Molding Die)，尤指一种其保护膜为钽(Ta)与钌(Ru)金属合金的、制作高精度或高软化点玻璃模造镜片使用的模具。
背景技术：
高精度玻璃模造较为完整的实施，最早揭示于1974年Eastman Kodak公司的美国专利第3,833,347号，而经过20多年的研发历程中，模具的使用因应各种材质的开发及工艺的成熟化，约略可区分出几个世代，由最早的非晶质碳、碳化硅(Silicon Carbide，SiC)与氮化硅(Silicon Nitride；Si3N4)硬质陶瓷、金属、贵金属材料、各种薄膜应用，乃至类钻石薄膜(Diamond Like Carbon，DLC)、硼化物陶瓷等。
模具的适用性基本上须考虑到下列几点(1)离型性，以避免与玻璃产生反应、黏附现象；(2)足够的硬度与机械强度，以成形玻璃并避免表面刮伤；(3)高温稳定性，以避免在模造气氛中发生分解现象与气氛反应；(4)耐热冲击性，以忍受模造过程中的热循环；(5)可加工性，以加工形成特定光学面并考虑加工时间与成本；(6)模具寿命，延长模具寿命可降低成本。
而现有技术模造玻璃的模具至少包括底材与其上一层保护膜的组合结构，或是包括底材、一中介层(Buffer Layer)与保护膜的组合结构，其中，底材的材质包括不锈钢、碳化硅和碳化钨(Tungsten Carbide，WC)等，而增加一层中介层结构主要是用以增加附着性，或为求加工或成形容易；而保护膜的材质包括非晶质碳，或碳化硅、氮化硅等硬质陶瓷，或贵金属镀膜等；其中，贵金属镀膜又包括以铂铱合金(Pt-Ir)系列的贵金属合金，或以铱(Iridium，Ir)或钌(Ruthenium，Ru)为合金成份的贵金属合金，或在铱铼合金、铱钌合金系列的贵金属保护膜中再添如氮化铬(CrN)、氮化钽(TantalumNitride，TaN)、其它氮化物或氧化铝等陶瓷成分。而上述各种模具结构及技术是分别揭示于美国专利US 5,538,528，及中国专利公告编号345535、427957、445242、457219及506946等专利案中，如公告编号427957开发铂铱(Pt-Ir)合金，可以在570℃使用2000次以上；公告编号445242、506946则使用含氮化铬(CrN)、氮化钽(TaN)、其它氮化物或氧化铝等陶瓷成分的铱铼(Ir-Re)合金或铱钌(Ir-Ru)合金，可以在640℃使用3000次、700℃使用2000次。
实际制作时，因上述现有技术模具结构皆具有一层含贵金属成份的保护膜，且其工艺是使用溅镀法制作，致所用靶材均为价格高昂的贵金属，造成制作成本提高，极不利于市场竞争。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模造玻璃的模具，其中该模具是于底材表面以溅镀法溅镀一层耐高温的钽(Ta)与钌(Ru)合金来作为保护膜，借以取代现有技术的贵金属合金保护膜，以达到降低模具的制作成本，但仍可符合高精度或高软化点玻璃模造镜片所使用的模具要求。
为达上述目的，本发明是提供一种模造玻璃的模具，包括底材，以及位于该底材上的一保护膜，该保护膜的材质为钽(Ta)与钌(Ru)金属合金且具有模造面，由模造面定义出模造凹槽，以作为模造玻璃之用。
较佳地，该底材的材质包括碳化钨(WC)合金。
较佳地，该保护膜的钽(Ta)与钌(Ru)合金中钽(Ta)为38％～73％。
较佳地，该保护膜的厚度为0.5～1.0微米(μm)。
较佳地，该底材及该保护膜之间还设有一中介层。
较佳地，该中介层是由铬(Cr)所制成。
较佳地，该中介层的厚度为0.1～0.2微米(μm)。
为对于本发明的结构，目的和功效有更进一步的了解与认同，兹配合附图详细说明如后。
图1为依照本发明模造玻璃的模具的剖面示意图，其为显示第一实施例；
以及图2为依照本发明模造玻璃的模具的剖面示意图，其为显示第二实施例。
附图标号如下1模具；2模具；10底材；20保护膜；21模造面；22模造凹槽；30中介层。
具体实施例方式
以下将参照随附的附图来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下附图所列举的实施例仅为辅助说明，以利了解，但本发明的技术手段并不限于所列举附图。
图1为本发明的模造玻璃的模具的剖面示意图，其是显示第一实施例。其中，模具1是依序包括一底材10与堆栈于其上的保护膜20。
当模具1制作时，首先将该底材10的表面研磨抛光，其中该底材10的材质为以碳化钨(WC)为主的超硬合金；然后，于该底材10之上形成一保护膜20，该保护膜20的材料例如可为以溅镀法溅镀的钽(Ta)与钌(Ru)金属合金保护膜，其中钽(Ta)占38％～73％，且该保护膜20的厚度范围为0.5～1.0微米(μm)之间。该保护膜20上具有一模造面21，由该模造面21定义出一模造凹槽22，以作为模造玻璃之用。
再请参照图2，其是显示本发明的模造玻璃的模具的剖面示意图，其为第二实施例。于图2中，各种组件符号均与图1相同，故于此不再多加赘述。与第一实施例的差异在于，模具2的底材10与保护膜20之间还设有一中介层30。
当模具2制作时，首先将该底材10的表面研磨抛光，其中该底材10的材质为以碳化钨(WC)为主的超硬合金；接着先在该底材10表面上形成一中介层30，该中介层30的材料例如可为以溅镀法溅镀的铬(Cr)金属，其厚度可为0.1～0.2微米(μm)；按设置该中介层30的目的是在于增加该保护膜20与该底材10的附着性，借以延长模具2使用寿命。然后，于该中介层30之上形成一保护膜20，该保护膜20的材料例如可为以溅镀法溅镀的钽(Ta)与钌(Ru)金属合金保护膜，其中钽(Ta)占38％～73％，且该保护膜20的厚度范围为0.5～1.0微米(μm)之间。该保护膜20上具有一模造面21，由该模造面21定义出一模造凹槽22，以作为模造玻璃之用。
借由具有不同成分百分比及厚度(μm)的保护膜20的模具1或2作为测试样本，以进行实际高温模造测试实验，其中，将OHARA公司L-LAL13玻璃置于已镀好保护膜20的模具1或2上，仿真实际压造时的热循环，每次热循环于所订温度维持约130秒后降温，测试期间保持氮气气氛避免氧化，定期观察保护膜表面是否有明显反应如雾化或掉膜。可得下表的测试结果
由上述测试结果可知，本发明中模具表面被覆的保护膜所使用靶材成本虽仅为一般贵金属材料20％以下的钽(Ta)与钌(Ru)金属合金制成，但在模造应用上，本发明模具的使用寿命及其模造成品的品质却仍可达成基本需求以上，可大量降低制造成本，而能同时符合高精度或高软化点玻璃模造镜片所使用的模具的要求，在同技术领域中需推动量产时，确具可行性及竞争力。
以上所述，仅为本发明的最佳实施例而己，当不能以之限定本发明所实施的范围。即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种模造玻璃的模具，其特征在于包括一底材；以及一保护膜，其是位于该底材之上，且该保护模是由钽与钌合金所制成。
2.如权利要求1所述模造玻璃的模具，其特征在于该底材的材质包括碳化钨合金。
3.如权利要求1所述的模造玻璃的模具，其特征在于该保护膜的钽与钌合金中钽为38％～73％。
4.如权利要求1所述的模造玻璃的模具，其特征在于该保护膜的厚度为0.5～1.0微米。
5.如权利要求1所述的模造玻璃的模具，其特征在于在该底材及该保护膜之间还设有一中介层。
6.如权利要求5所述的模造玻璃的模具，其特征在于该中介层是由铬所制成。
7.如权利要求5所述的模造玻璃的模具，其特征在于该中介层的厚度为0.1～0.2微米。
全文摘要
一种模造玻璃的模具，包括一底材以及一保护膜；其中该保护膜位于该底材之上，且该保护模是由钽与钌合金所制成，借以取代现有技术保护膜的贵金属合金如铂铱合金、铱铼合金或铱钌合金等，可有效降低模具的制作成本，并仍可达到高精度或高软化点玻璃模造镜片所使用的模具标准。
文档编号C03B11/06GK1847177SQ20051006312
公开日2006年10月18日 申请日期2005年4月4日 优先权日2005年4月4日
发明者龙澄原 申请人:乙太精密股份有限公司