TW452572B - Process and apparatus for hot forming precision structures in flat glass - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 Λ 7 B7 五、發明説明（1 ) 交互參照 本發明主題與下列同在申請中之美國專利申請案之揭示 内容有關：名稱"在平板玻璃製造大量精密結構物之方法 及裝置（Method and Apparatus for making Large-scale Precision Structures in Flat Glass)—以德國專利申請案 197 13 31 1.8-45 (1997年 3 月 29 日申請，發明人 Heinrich OSTENDARP)爲基礎；及名稱"構造平面材料，特別是平板 玻璃之成型工具（Forming Tool for Structuring Flat Material, especially Plate Glass)—以德國專利申請案 1.97 13 3 12.6-45(1997年 3 月 29 日申請，發明人 Heinrich OSTENDARP and Marita Paasch)爲基礎。 發明背景, 本發明係有關於在平面玻璃内或上，特別是平板玻璃熱 成型精密結構物之方法，在此方法中係將具構造表面之經 加熱之成型工具壓在平面玻璃之一面。本發明也有關於進 行該方法之裝置。 精密用途，特別是光學玻璃領域，需要具備大量精密結 構物之平面玻璃。此一類型之玻璃包括，例如，新一代平 面顯不勞幕裝置之顯示板[電渡顯示板（Plasma Display Panels (PDP)，電漿導引液晶（Plasma Addressed Liquid Crystal (PALC)]。這種平面顯示螢幕玻璃具備延伸至整個 活性顯示螢幕寬度及高度，用以控制個別行線及襴別且電 漿係由放電激發之微溝槽結構。兩側或兩端之個別溝槽之 界線係由其寬度儘量小（即<100微米）之長方形十字塊提供 -4 - 表紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公犮） . 裝 訂一-------線 - - . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 #，45 257 2 A / ________B7 五、發明説明（2 ) 。爲獲得充足放電量，十字塊之高度實質大於其寬度。十 字塊之間隔應儘量小。目前在小模模生產上達成之典型數 字爲介於360微米與640微米之間。十字塊之高度在宽度爲 50微米至1〇〇微米時爲約150微米至25〇微米。 在此種平面顯示螢幕玻璃，例如大小爲36〇毫米X 650毫 米之25"-PALC勞幕製作結構物時’溝槽之正確側面尺寸， 相對定位及再生性以及因此成型工具之穩定性皆至關重要 ’因爲稍後之電極定位之故。以藉由習知鉻_錄_鋼工具之 熱成型爲基礎之方法而言，熱膨脹係數高達约丨2 x 〇·νκ。 例如’就25"-PALC顯示螢幕所需之工具長度约360毫米而言 ’這常會引起每K溫度波動約4微米之長度變化。考慮到電 極在微溝槽中之所需定位精確度爲在± 10微米之範圍内， ± 2.5K之溫度波動會引起相當多的問題。可容許溫度波動 在較大顯示螢幕，例如42"—顯示螢幕時大幅降低。 這些問題與具精密結構物之平面玻璃之其他用途相似。 然而，既有之規格則限制了習知熱成型方法，如滚壓或 壓製之可能用途。現存在有習知熱成型方法之兩種不同過 程變通。 熱壓係以極熱玻璃進行。將成型工具，即具備適當結構 物之輥輪或壓製構件冷却，俾自熱玻璃抽取能量，同時結 構物進行固化。 在冷壓時，能源輸入係藉成型工具進行；成型工具包含 輥輪或壓製構件，且同時藉適當能源加熱。 習知熱成型方法具有下列缺點： -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2IO& 297公趋) ¾-------.玎--------0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 452572 經濟部中央榇準局負工消費合作社印製 A 7 B? 五、發明説明（3 ) ^ -當玻璃與作爲成型工具之壓製及擦輪工具間之接觸只 發生短時間時，亦即，固化之前即將工具自玻璃移走’因 爲玻璃結構物之流動會在此一接觸後發生強力變圓。 -在冷壓法所用之長時間接觸時，因爲工具與玻璃之強 大溫度差異及不同熱膨脹，會發生不可容忍之應力。 工具溫度增高，兩種方法都更難防止工具粘附於玻璃。 製造這些玻璃的方法的額外主要需求爲穩定製造過程之 維持，在此過程中局部分佈與結構物型態保持極度恒定。 習知熱成型之額外限制爲如下： -因爲成型工具在習知熱成形時完全加熱，以便使接觸 破璃之表面達到充分的表面溫度，故高非再生性溫度即會 發生於所要精密範圍±2Κ内（就規格所需之典型工具鋼及玻 璃表面積而言），此會導致工具不可容忍的變形。 -尚工具磨損-此時需更換成型工具-會在製造具低結 構物丰徑之構造玻璃時發生。 相當的缺點也呈現於DE 38 08 380 Α1所述用於大玻璃碟 上壓印程序之方法中’其中具平滑表面之預壓玻璃碟係藉 輕射器板於有限表面區域加熱，之後即刻以壓印機提供所 要表面結構。 發明概述 本發明之目的爲提供上述型式之方法及相關裝置，以避 免坡璃結構物之流動，玻璃與工具之粘附以及成型工具之 未控制變形（此會導致結構物尺寸上之變動）。同時，必須 達到大生產力。 ---------装------Ι,π-------Φ. - - - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -6™ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 i 3 ί ^

AT _______B7 五、發明説明（4 ) 根據本發明’上述目的係在以下情況下達到：當成型工 具之構造表面自成型工具外面，在成型工具與玻璃表面接 觸之前及/或之時局部加熱直至成型工具相當於玻璃中欲形 成結構物之高度之預定表面深度已達到一製程溫度，在此 /皿度下成型工具接觸玻璃表面時即會發生落解形成結構物。 本發明之裝置包括成型工具之至少一個外部加熱源，藉 此’在成型工具與玻璃表面接觸之前及/或之時，成型工具 係由外部局部加熱至玻璃中欲形成結構物之高度所決定之 成型工具中之預定表面深度達到一製程溫度，在此溫度下 成型工具接觸玻璃表面時會發生熔解形成結構物。 具有正確預定形狀（所欲曲度）及高表面品質之坡璃體， 例如，透鏡，已揭示於DE 31 14 881,C2。這些透鏡係由— 種方法製成，在此方法中，形狀大致已呈所欲形狀底定之 破璃體係在所要表面區域以足以壓印變形之溫度加熱至藉 變形足以達到所要曲度之層深度，並在此加熱之區域變形。 在已知情形中，係進行玻璃體之毛壞後壓以便獲得不具 所謂"橘皮結構"之平滑表面。與本發明之情形相反，具預 定表面深度之結構物係藉成型工具在成型之前或之時局部 加熱而在玫璃表面產生。 有利爲使用透過平面玻璃之雷射輻射於成型工具構造表 面之局部加熱。此種配置之優點爲可提供構造表面之極均 勻及可再現加熱’此或者可藉電氣或感應加熱獲得。 成型工具之構造表面有利爲加熱至大於Tg而小於Tk之溫 度。溫度Tg係欲作結構物之玻璃之轉化溫度，而溫度丁让係 -7- =-辦衣— . ' ”再'* (請先閱讀背面之注意事項再填窍本頁) F— 丁 *·-β 本纸浪尺度適间中國國家操準（〇^5)/\4規格（210/29?公摩） 452572 第871〇4660號專利申請案 中文說明書修正頁(89年5月） B7_ 成 7^1 > 五、發明説明（6 ) .經成型結之構物會發生實質較快速之冷却，此將導致生產力 更高及形成之結構物更精密。 主要元件代號砉 1成型工具 2 構造表面 3 平面玻璃 4 反力吸收構件 5雷射 6 基本棍輪 7薄構造薄片 7a材料條 7b直通開孔 7c結構物 8 輥輪 9 夾鉗裝置 經濟郎中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 1 〇親輪轉動轴 1 1輪助輕輪 12第三未構造輥輪 i3輸送輥輪 附圖之簡要說明 本發明之目的，特徵及優點將藉以下較佳具體例，參照隨 附圖式之說明之助加以更詳細說明；圖中 圖1為本發明用於成型工具構造表面加熱之裝置之主要概略 平面圖；加熱係藉雷射由通過透過介質（破璃）之雷射輻射進 -9- 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公爱） -B7 * ϊ <· % 第8710466〇號專利申請案 中文說明書修正頁(89年5月） 五、發明説明（6a 行； 圖2為本發明具基本工具及成形構件之二組件成型工具之詳 細概略剖面圖； 圖3為圖2具輥輪為基本工具及捲繞於輥輪周圍之構造薄片 為成型構件之二組件成型工具之概略剖面圖； 圖4為圖3二組件成型工具之概略剖面圖，其中呈構造薄片 之成型構件在基本輥輪於玻璃上滾動時滾離基本輥輪，壓在 玻璃上並在玻璃上之冷却階段時留在其上； 圖5為基本輥輪上以似線圈方式捲繞材料條多次之二組件成 型工具之透視圖； 圖6為包含兩軸向平行輥輪之成型工具之透視圖；其中—輥 輪為具有垂直於輥輪軸呈圓周環形式之導引結構之基本輥 輪，作為成型構件之材料條捲繞於其上多次；. 圖6 A為圖6具體例額外裝置之概略側面圖，包括為拉緊材料 條以補償加熱時，特別是成型工具加熱時熱膨脹之拉緊輕 輪：及 圖7為圖6及6A具體例之裝置之透視圖，包括成型工具構. (诗先閏請背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 經濟部中央橾準局貝工消費合作.社印裝 -9a - —---- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） 452572 Λ 7 ____ 五、發明説明（7 ) 造表面加熱用之雷射二極體陣列。 較佳具體例之説明 圖1顯示一種用以在平板或平面玻璃内熱成型精密結構物 —在此爲藉十字塊隔開之溝槽形式—之方法之裝置，其在 本具體例爲具微溝槽結構物以供平面顯示螢幕用之平板玻 璃。該裝置提供具構造表面2之終加熱成型工具，其係藉力 量F壓在平面玻璃3之上面，以便在其上形成所述精密結構 物。該裝置具有反力吸收構件4，以便使施加於平面玻璃3 之力量F平衡。成型工具1係在與玻璃表面接觸之前及/或之 時自外部局部加熱。然而，成型工具1之構造表面只加熱至 對應於欲形成結構物高度之預定表面深度，加熱溫度爲在 使成型工具接觸玻璃表面時會發生熔解形成結構物。在本 具體例中，雷射輻射係藉雷射5導引通過平面，玻璃3至成型 工具1之構造表面2以局部加熱構造表面2。或若可進行感應 或電阻加熱。因爲熱能只局部施加至構造表面，故可避免 成型工具與平面玻璃之完全加熱。 因爲只發生構造表面之局部加熱，故可有利避免成型工 具之完全加熱，且能精密控制表面溫度，而消除上述缺點。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 雷射5係經選擇，俾其產生之雷射輻射具有儘可能高通過 所選用平面玻璃之透過率，亦即，未發生玻璃之明顯加熱 ’以及將構造表面2加熱至在與玻璃接觸時發生熔解之溫度 。破璃3係依需要藉另—適當能源加熱至玻璃仍具有適常機 械穩定度（在轉化溫度Tg下）之溫度，而唯有用以熔解表面 所需之剩下能源係由雷射5提供。玻璃可預熱之溫度達約Tg -10- 本紙狀度適财_家標CNS ) Λ4規格（21GX297公们 Λ 7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印褽 五、發明説明（8 ) 以下50至200 Κ。其應儘量遠在Tg之下，因玻璃3保持固體' 。然而，此具有之缺點爲所形成之十字塊會發生長雷射照 射時間及大應力與應變。 爲了避免成型工具1在構造表面加熱時過度加熱，工具1 須藉已知方戈自内部冷却。 成型時成型工具1及/或其構造表面之加熱係在玻璃Tg以 上而在溫度Tk以下進行’在Tk加熱時玻璃會枯附於工具。 此後者溫度視成型工具之材料，及若存在時，防枯附塗層 之材料及玻璃種類而定。例如，可使用路_鎳·鋼作爲在高 達約850K以下玻璃稍會枯附之材料，而彼等在更高溫度下 很會粘附。鉑-金合金，一種極貴之材料，更不具粘附力.， 故吾人必須使用小量之此種材料或更，簡單之材料。 若有需要，成型工具1之構造表面2使用雷射5之加熱可用 其他適當¥知熱源（火悠條或類似物）補充。此一額外加熱 在初始階段特別有利。因此構造表面2預加熱至達約Tg。 與習知熱源比較，使用雷射5具有之優點爲能更正確控制 加熱之位置及量。Nd-YAG雷射（波長1〇64毫微米）及高功率 二極體雷射（波長約800毫微米）可作爲適當的雷射輻射源。 如圖1概略所示，有必要提供導引雷射輻射至成型工具1或 其各別構造表面之裝置元件，但該類型之元件已爲熟諳本 技藝者所熟知。 與成型工具丨上述高磨損相關連之高成本及維修費用可有 利地避免，因爲正如圖2特別清楚所示，會磨損之成型工具 ]之構造表面2係在分開之成型構件上7形成，此構件爲可脱 -11- ---1.-----裝-------iTi------.^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁；ί 本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) Λ4規格（210Χ 297公费） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 452572 Λ 7 —_ R7 五、發明説明（9 ) ~~~~ ~— 離式附著於基本工具6上。此—成型工具如所示可由不同型 式疋結構物形成。在圖2之實例中，係提供一種薄構造薄片 7,其具有符合欲形成十字塊或橫條之直通開孔几。如圖2 所示，基本工具6之表面附有對應於直通開孔几之結構物〜 以供薄片定位。這些結構物也較之在平面顯示螢幕玻璃用 途上直接成型或形成用之具結構物單组件工具，實質更容 易製造。提供構造表面2之薄片可具有厚度約5〇微米至6〇〇 微米，較佳約100微米至250微米以供顯示用途使用。薄片 中形成十字塊或橫條所需之薄片中之直通開孔几（細缝）之 間隔爲約15〇微米至750微米，而其細缝寬度爲5〇微米至ι〇〇 微米。 也可提供孔K或凹槽，如印刷技術所用之杯代替薄片7中 之直通開孔7b。 具低熱膨脹及高摩擦係數之材料，特別是特殊陶免材料 可有利用於基本工具，因爲成形工具組件，亦即構造薄片 與基本工具6分開；基本工具可由輥輪或活塞形成，其他因 素例，，释玻璃之最小粘附，高磨蚀耐性及高溫度穩定 陡，如上述:鉻_鎳-鋼或鉑_金合金所達成者，在選擇成形構 件之材料時可加以考慮α 因此可想像用奎爾澤（quarzal)作爲基本工具6之材料，其 =極小熱膨脹係數爲。.56xl〇，。於是就相等可溶許長度 文化而。，與鋼爲年本原料比較，容許20倍溫度變化。這 些在25”一顯示等於約±40Κ。 奎爾澤材料具低熱傳導度。若吾人使用充份熱傳導之材 ____ -12- 本紙———-- ^-------裝------^訂I'-----旅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ 7 .. _________Β7 _ _______ 五、發明説明（10 ) 料，例如圖2之構造薄片作爲成形介質’則根據二組件工具 之有利具體例，可顯著局部隔離加熱至預定表面深度。因 爲奎爾澤同時具不良電傳導度，或者可對根據圖1使用奎爾 澤作爲基本工具6之材料，進行成型介質7之感應或電阻加 熱。 基本工具6與成形構件分開之又一優點爲成型構件7可在 成型後留在玻璃上直至其冷却爲止。因爲成型構件之熱容 量減低，與完全習知工具留在玻璃結構物上相比，會發生 實質更快速之冷却。玻璃3與成型工具1間之應力及應變會 減至最少，特別是在具有直通孔7b之片段成型介質，如圖2 之薄片7之情形，因爲薄片之熱膨脹由直通孔補償。成型 構件之脱離可藉構造表面凸起部分之.錐度使其便利。 會磨損之薄片7‘，在本發明適當具體例中，可毫無困難更 換而不必更換基本工具。對此一用途，以下將説明裝置之 不同具體例。 從圖2之詳細剖面圖，可清楚看出，成型工具1之加熱原 則上必須只在面對玻璃之成型構件之表面進行，因爲成型 工具1最前端之表面2必須壓入玻璃3中，而玻璃材料因此必 須位移，然後玻璃材料被此構造表面之元件壓至—邊，而 可能壓入中間2間7b。基本上唯獨面向玻璃材料之成则工 具之表面使用雷射5加熱’如圖1所示，而最前端表面部分 之邊表面部分則係一起加熱。於是，即不需要成型工具1額 外表面之加熱。 由基本工具6及各別成型構件7形成之成型工具可有不同 -13- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（2丨0>< 297公釐} * ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· A7 B7 第利申請案4 5 2 5 7 ^ 中文說明書修正頁(89年5月） 五、發明说明（11 ) JT月殳0 修正〶 具體例’其中若干將藉助圖3加以說明。圖3顯示作成輥輪8具 基本工具6及成型構件7之成型工具；成型構件7，在此處為如 圖2所示之多孔薄片，係藉央鉗裝置9附著於基本工具6。類似 於圖2所示之輥輪8具有供薄片定位之適當結構7c。輥輪轉動 軸10係在水平方向局部固定。玻璃3係在輥輪8下以相對輸送 速度v移動；輥輪8係以箭頭方向轉動並在滾過平面玻璃3表面 時施加所要結構物。輥輪8之垂直力量及位移因此受到有利控 制，以便控制在玻璃3中之壓印深度。 平面玻璃3之餵入速度為約〇1至1米/分。使用2〇〇毫米直徑 輥輪’成型工具在輥輪與玻璃接觸前加熱約1至丨〇毫米，亦 即，在成型工具與玻璃3接觸前加熱約1秒。 在凹版照相紙印刷方法衍生之具體例中，整個基本工具即 與成型構件接觸。成型構件7在基本工具6上之均勻接觸係藉 凹版照相印刷方法衍生的適當夹住方法保證。 經濟郎中央標準局貝工消f合作杜印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

'1T 為了保持輥輪軸1 0以使其僅在垂直方向移動，如箭頭所 示，己有各種構造可能性為熟諳此技藝者所知。此配置也可 加以設計’以便以相當大力量F壓在玻璃3上之輥輪8僅藉平 板玻璃3之位移轉動。可提供輥輪繞轴1 0轉動之完全驅動。 圖4顯示施加所要結構物於藉輥輪8 (根據圖3構造）以位移 V水平移動之平面玻璃中或上之另另一具體例。與圖3具體 例相反’呈構造薄片形式之成型構件係在輥輪滾動時壓在 波璃上’自基本工具6退捲並於冷却階段時留在其上。玻璃 結構疋機械穩定化（成型構件7防止仍為流體之玻璃流失）係 14· 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Αί規格（训/加公爱） 452572 Λ 7 B? 五 、發明説明（12) 經濟部中央標準局員工消費合作社印¾ 在冷却階段時發生，這在習知熱成型方法中不會發生。經-冷却之成型構件7可再度輕易自成型之結構物移走，因其在 平面波璃3上形成結構物之後，相對於玻璃3之熱收縮較大 之故。成型工具7凸起部分之溫和錐度有助於此脱離。 圖5顯示又一具體例，其中成型工具，並非如圖3及4爲連 續或構造薄片，卻爲以似線圈方式捲繞於似輥輪基本工具6 之材料條7a。圖5之具體例可說是圖3具體例之變異，其中 代替連續薄片7的是，自輥輪一端開始，材料條7&沿似線圈 預構造路徑捲撓於基本輥輪6之材料條7a ;似線圈預構造路 徑係用以隔開材料條部分。與圖3之具體例相反，此具體例 中存在有修正，亦即捲繞於基本工具6之材料條線圈間存在 有間隙。因此，圖5之具體例爲專用珍施平面破璃3中製造直 線結構物，例如，其爲上述平面顯示螢幕所必須具備的。 又〜體例，其中成型工具爲非完整薄片，而是形成爲 材料條7a，已顯示於圖6。雖然在圖5具體例中材料條係固 定於輥輪6且此具材料條7a之輥輪6，如圖6具體例所示，滚 過平面玻璃3之表面，但材料條7a則在玻璃熔解後留存在成 型結構物上-段敎時間。圖6之具體例提供兩個轴向平行 輥輪，一基本輥輪6及—輔助輥輪u。基本輥輪6—材料條 7a在其一端依箭頭方向餵入—具備周園環r，其垂直於導 引材料條7a之棍輪軸，也用於材料條之定位。基本輕輪6也 用於將構造用之材料條73壓入平面破璃#，以便讓其在玻 璃3中冷却階段時將其留下以供作成結構物。在冷却階段時 ’即如圖4之具體例產生玻璃結構物之機械穩定化(無 ________ 本紙浪尺度刺#_家辟（CNS ) ( 21ΰ>^^--- 請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂 - I - I · I ft . 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A 7 - __________B7 五、發明説明（13) ’此在習知熱成型方法並不會發生。在作成結構物後，即 藉與基本輥輪6軸向平行之輔助輥輪u將冷却之成型條介質 7a移走。此一輔助辕輪11有利爲不予構造，以便能補償基 本輕輪ό最终溫度及其相關之長度變化。根據箭頭所示， 材料條係在輔助輥輪之一端脱離，可提供若干材料條輸入 及若干輸出。 實務上材料條7a係藉移動玻璃3而導入下輔助輥輪，因爲 玻璃在局限於基本輥輪上之材料條形成結構物後會極快速 固化，而因此材料條會片面固定直至自輔助輥輪1〇脱離爲 止。 形成結構物之材料條7a之寬度爲約150微米至750微米減 去十字塊寬度約50微米至i〇〇微米，有利爲自约2〇〇微米至 600微米。也可使用寬度在15〇微米以下之材料條，其無論 如何會使材料條之摩擦降低。材料條片段相互間之間隔， 由基本輥輪6上之導引環R之間搞預先決定，應爲約2〇至12〇 微米，有利爲儘量小。有關對玻璃之粘附以及圖〗具體例所 述成本之限制條件也適用於製造圖5及ό具體例所用材料條 之材料。由於鉑-金合金因爲其對玻璃不粘附而具有特殊優 點，但另一方面卻非常筇貴，故由此材料作成之固體條必 須再熔化。爲避免此一費用，或可使用鋼條作爲基本材料 ’其不但具適當抗張強度且具備防粘層。 材料條7a可藉雷射有利地加熱，但如上述，也可使用感 應或電加熱。 由奎爾澤製成之基本報輪6在顯示用途之25，，_顯示螢幕 -16- I 裝-------11—'------旅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張从賴中關家縣（CNS ) 現格（2似297公楚） 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 — _ _ 五、發明説明（u) ~ 之實例中必須以容許差約± 40°C回火，俾無額外熱膨眼發 生，以免使所要精密度不能達土 10微米。爲作完整解釋， 應予指出，具圖6材料條之實例在其結構上實質對應於已知 晶片鋸。基本輥輪6及11可相互保持相當小距離，幾乎相互 接觸，因爲成型構件會在玻璃中快速冷却。材料條7a必須 保證在平面玻璃3中之熔化結構中停留數秒鐘，直至此結構 物冷却。200毫米輥輪軸間隔之正確數字係對預定餵入速度 而言。速度改變時，預定之間隔數字以及材料條在玻璃中 之駐留時間也必須改變。 因爲材料條7a係藉接觸前及/或接觸時加熱導致熱膨脹而 鬆開’故根據圖6a之具體例有利地是提供第三未構造輥輪 12作爲拉緊輥輪，用以使材料條在此力下。因此材料條只 在相當小角度範圍内接觸基本輥輪。製造圖6裝置之結構元 件已爲熟諳本技藝者所知。 迄今爲説明之具體例可與用於成型介質7及/或7a加熱之 雷射合併。圖7顯示圖6具有適當雷射輻射加熱裝置。併排 放置之若干二極體雷射陣列可作爲雷射源。此一雷射可在 基本輥輪6寬度内產生平行於輥輪軸之均質輻射圖像。爲使 雷射輕射到達成型構件7a及提供壓力F之反力構件，平面玻 璃3頊滑過滑腳4之一邊，藉輸送輥輪13導引。滑腳4係配置 於雷射條5旁邊。適當的雷射，例如，可由市面獲得在〇. 5 米條長度下具功率爲800瓦者。若總功率之典型比例約3〇% 在鋼内轉變成熱量時，則加熱功率爲約240瓦。使用鋼工作 材料I成型構件，對36〇毫米χ 65〇毫米之典型平面顯示螢 -17- ---^------^------·!!1=-----.^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 45257? A 7 -- ----- B7 五、發明説明（丨5 ) 一 幕玻璃而5可於約~分鐘之時間内加熱約1 00K。若雷射二-極體相互疊置固定’則雷射功率可增多若干倍。 德國專利申請案197 13 309.6-45 (1997年3月29曰提出申請） 之揭示内容併於此以供參考。此一德國專利申請案描述以 上所述及在以下隨附申請專利範圍所申請專利之本發明， 並提供在35 11.3.(：_119下本發明優先申請專利之基礎。 雖然本發明已就具體應用於在破璃中熱成型精密結構物 之万法及裝置加以例證及説明，但並不意味受所示細節限 制，因爲在無論如何不偏離本發明之精神下，可作各種修 正及變化。 不必進一步分析，前述特如此完全揭露本發明之要旨， 以致他人藉由應用現有知識可輕易使其適用於各種用途而 不遺漏特徵，這些特徵從先前技藝之觀點而言，精確構成 本發明一般或特定方面之主要特徵。 所申請專利者爲新式並列述於以下隨附申請專利範圍中。 (請先閱讀背面之注意事項再填窍本頁) .裝-------訂I:-----旅-- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

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Claims (1)

1. 第咨利中請案 t文申請專利範圍修正本（9〇年5月） A8 B8 C8 D8 f啤夕月$ 曰

   頃請套员诏示/:;.:^年广月4\日所提之 經濟部中央標隼局負工消費合作社印製 ifit本有無€更负質内容是否准予修if。 六、申請專利範圍 1. 一種在平面玻璃中熱成型精密結構物之方法，該方法 包含下列步驟： a)將經加熱之成形工具之構造表面壓在平面玻璃之表面上； 其中孩成型工具（丨）包含基本工具（6)及可脫離式配置 在基本工具（6)上之各別成型介質（7, 7a)，及該成型 介質（7, 7a)包括構造表面（2)，該基本工具（6)包含具 相對較小之熱傳導度及相對較小之熱膨脹之陶瓷材 料，及該成型介質（7，7a)包含另一種具相對較大之 熱傳導度及相對較大之熱膨脹之材料，該成型介質 (7)包含對平面玻璃具低粘附性之構造薄片；其中該 基本工具（6)為輥輪’構造薄片係捲繞於基本工具（6) 上，以及在接觸時構造薄片滾離基本工具（6)並留在 平面玻璃（3)上；該成型介質（7)包含捲繞於該基本工 具（6)上之材科條（7a)，而該基本工具（6)具有該材料條 之導引結構；該導引結構係由垂直配置於該輥輪之 輥輪軸之周圍環所形成；其中成型工具（1)具備與作 為该基本工具（6)操作之該輥輪軸向平行隔開之輔助 輥輪（11)，而該材料條（7a)則係捲繞於該等輥輪（6, 上並置入導引結構中以連續供應及輸送該材料條； 又構造表面（2)具有凸起構造元件，及成型工具（1)之 構造表面（2)具有用以改良自構造表面上硬化之元件 脫離之預定錐度；及 本紙法尺度逋用中國國家檫準< CNS ) A4说格f 210X297公釐 ---------袈------訂 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 4525T? A8 B8 —s~-一 D8 六、申請專#' -- b)在成型工具之構造表面與平面玻璃表面接觸之前及, ^------^ (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 或之時，自外部將成型工具局部加熱直至欲形成結 構物之高度所決定之預定表面深度達到一製程溫 度’在此溫度下與平面玻璃表面接觸時會發生蟓解形 成結構物。 根據申凊專利範園第〗項之方法，其中雷射輻射係通過 及平面玻璃導引至構造表面以提供成型工具之加熱。 3. 根據申請專利範圍第2項之方法，進一步包含以提供該 雷射輕射以外之额外熱源提供成型工具之額外加熱。 4. 根據申請專利範圍第3項之方法，其中該额外熱源為火 焰條裝置。 5·根據申請專利範圍第1項之方法，其中成型工具之加熱 係藉感應加熱進行。 6.根據申请專利範圍第1項之方法，其中成型工具之加熱 係藉電阻加熱進行。 經濟部中央榇準局员工消費合作杜印製 7‘根據申請專利範圍第1項之方法，其中成型工具係加熱 至大於Tg小於Tk之溫度’其中該Tg為欲構造之玻璃之 轉化溫度，而該Tk為成型工具粘附破璃之溫度。 8.根據申請專利範圍第丨項之方法，其中平面玻璃係藉適 當熱產生裝置加熱至低於Tg 50至200 1C之溫度，其中該 Tg為欲構造之玻璃之轉化溫度β 9_根據申請專利範圍第丨項之方法，其中該成型工具係自 -2- 本紙張尺度適用中S國家#準（CNS > Α4規及（210Χ297公釐） 經濟部中央樣隼局貝工消費合作社印装 4 5 2572 Ag Λ〇 B8 C8 ------______ 六、申請專利範園 具相當小熱傳導度之材料作成，及進一步包含在該成 型工具力π熱時將該成型工具内部冷却，以便將成型工 具在該預定表面深度以下之内部之加熱減至最少。 1〇·根據申請專利範圍第9項之方法，其中成型工具係不停 地滾過欲構造之平面玻璃表面。 11. 根據申請專利範圍第10項之方法，其中成型工具包含 基本工具及可脫離式附著於基本工具之成型構件，且 該成型構件具備構造表面3 12. 根據申請專利範圍第11項之方法，其中該成型構件係 壓入該破璃内，並在該成型構件滾過成型工具後之冷 却階段時留在其中。 13. —種用以在玻璃内或上進行熱成型結構物之方法的裝 置’遠裝置包含： 具備構造表面（2)欲壓入平面玻璃（3)之表面内以形成 結構物之成型工具（1);該成型工具（1)包含基本工具（6)_ 及可脫離式配置在基本工具（6)上之各別成型介質（7, 7a)，及該成型介質（7, 7a)包括構造表面（2)，其中該基 本工具（6)包含具相對較小之熱傳導度及相對較小之熱 膨脹之陶瓷;材料，及該成型介質（7，7a)包含另一種具相 對較大之熱傳導度及相對較大之熱膨脹之材料，其中 成型介質（7)包含對平面玻璃具低粘附性之構造薄片； 及 -3 - 本紙張尺度適用宁國國家搞準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） 裝 訂" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標率局WK工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 '申請專利範圍 其中該基本工具（6)為輥輪’構造薄片係捲繞於基本 工具（6)上’以及在接觸時構造薄片滾離基本工具（6)並 留在平面玻璃（3)上；該成型介質（7)包含捲繞於該基本 工具（6)上之材料條（7a) ’而該基本工具（6)具有該材料條 之導引結構；該導引結構係由垂直配置於該輥輪之棍 輪軸之周圍環所形成；該成型工具（1)具備與作為該基 本工具（6)操作之該輥輪軸向平行隔開之輔助輕輪 (11)’而該材料條（7a)則係捲繞於該等輥輪（6，u)上並 置入導引結構中以連續供應及輸送該材料條； 其中構造表面（2)具有凸起構造元件，及成型工具（1) 之構造表面（2)具有用以改良自構造表面上硬化之元件 脫離之預定錐度 自外部局部加熱成型工具之裝置（5)，該裝置係在成 型工具構造表面與玻璃表面接觸之前及/或之時將成型 工具加熱直至欲在玻璃中形成之結構物高度所決定之 成型工具預定表面深度已達一製程溫度，在此溫度下 成型工具與玻璃表面接觸時會發生熔解形成結構物。 14. 根據申請專利範圍第13項之裝置，其中加熱用之裝置 (5 )為輕射源° 15. 根據申請專利範圍第14項之裝置，其中輻射源為雷 射。 16. 根據申請專利範圍第15項之裝置，其中該雷射包含雷 -4- 本紙張尺度適用中國國家搮準（cNS ) A4g ( 2i〇x297公釐） ---------、束------ΪΤ (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 452572 D8 六、申請專利範圍 射二極體陣列。 17·根據申請專利範圍第15項之裝置’其中該雷射係配置 在成型工具（1)對面平板玻璃之一面，並發射雷射福 射，其波長能使該雷射輻射透過該平面玻璃。 18. 根據申請專利範圍第1 3項之裝置，其中基本工具具有 使成型介質（7)固定於基本工具（6)之結構（7c)。 19. 根據申請專利範圍第1 3項之裝置，其中導引結構包含 周圍延伸於該輥輪之似線圈路徑。 20. 根據申請專利範圍第1 3項之裝置，其中基本工具（6)具 備供應該材料條之裝置，及該輔助輥輪（11)具備輸送該 材料條（7a)之裝置。 21. 根據申請專利範園第13項之裝置，進一步包含將導入 該基本工具（6)及該輔助輥輪（11)上之該材料條（7a)夹住 之反向輥輪（12)= 少衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局員工消费合作社印製 本紙張尺度逋用十國國家梯率（CNS ) A4規格（210x297公董）