TW411395B - High efficiency monolithic glass light shaping diffuser and method of making - Google Patents

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4118^5 A7 B7 丄、發明說明（1 ) (請先閱讀背面之泛意事項再填寫本頁) 此申請案是Lieberman等人於1 9 9 7年七月2 9日申 請之美國申請案08/902415號的追加申請案，且 讓渡給本發明的受讓人。 發明背景 1 .發明範圍 本發明大体上是關於光整形擴散器，特別是關於一種 由單片式玻璃材料形成之表面光整形擴散器，亦關於一種 形成表面光整形擴散器之方法。 2 .相關技藝說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 一光整形擴散器（LSD)，有時候稱爲光整形均勻 器或簡稱爲擴散器，是一種用於各種照射、成像和光投影 應用的擴散器。L S D是一透明或半透明結構，.具有一入 口表面、一出口表面、和形成於其入口表面及/或其內部 的光整形結構。這些光整形結構是隨機 '不規則、和非平 面微雕結構。這些結構之產生是在介質記錄期間，以和相 千（coherent )光或非相干光和電腦產生的遮罩一其將斑 點激發一之組合一起產生的斑點圖案照射介質。斑點使介 質的折射率改變，其在顯影時是微雕結構。這些光整形結 構使通過L S D的光繞射’以致於自L S D的出口表面射 出之光線展示沿著水平和垂直軸線之精密控制的能量分佈 。L SD是用於將光線整形’以致於超過9 0% (到達 9 5% - 9 8%)之進入L SD的光線朝向且接觸一在 本紙張尺度適用中画國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- 411395 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 玉、發明說明（2 ) LSD下游的目標。LSD可以做成收集入射光且（1) 使其以幾分之一度至超過1 0 0。分佈於一圓形區域，或 (2 )將它送入一範圍幾乎無限的橢圓角。例如， 0·2° X503 LSD被LED或雷射照射時將產生一 條線，而35° x90° LSD被相同光源照射時將形成 /狹窄範圍、高解析度的後投影螢光幕。 L S D並非利用稱爲相干之單色雷射光的性質，其要 求完成的全息（holographic)元件只用在雷射的波長， L S D是在白光時完美地操作。L S D因此展示高通用性 ，因爲它們可以使用來自幾乎任何來源的光，包含L E D 、曰光、鎢鹵素燈泡或電弧燈泡。 兩種L S D目前可以使用，即，「体積L S D」和「 表面LSD」。体積LSD是一体積光學元件，主要特徵 爲將光整形結構倂入其本体內，且其使通過彼的光繞射。 表靣L S D是一表面凸紋光學元件，主要特徵爲將光整形 結構倂入其表面上’且其fe通過彼的光繞射。表面L S D 除了光學方式製造以外，也可以藉由介質表面的機械操作 而產生°請見以下一串彼此相關之審查中的申請案和已公 告的專利。体積L S D和表面L S D在大部分應用中可以 互換。然而，有某些受限制的應用，其中体積L SD爲較 佳，諸如：L S D浸入液体中的應用。 体積L S D中的光整形結構利用一相干光記錄系統記 錄，其類似於全息記錄系統。通過一主要擴散器之相干的 光入射於一体積光感測介質（諸如重鉻酸明膠或另一体積 I----------裝-------—訂---------線 > f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 4113^5 A7 _____^B7____ 五、發明說明（3 ) (請先閲讀背面之沒意事項再填寫本頁) 記錄材料）3入射於介質之光中的斑點圖案藉由改變介質 的折射率而提供於介質中。在亮的斑點圓案之處，介質硬 化且介質的折射率增加。在暗的斑點圖案之處，折射率實 質上保持不變。於顯影時’折射率的這些變化基本上保持 恆定。替代地，斑點圖案可利用一不相干光源和一斑點模 仿遮罩在一類似於印刷過程的過程中產生。通過遮罩的光 入射於体積介質上，而斑點圖案基本上同前使材料的折射 率產生變化。 表面L S D以類似方式亦以替代方法產生。使用類似 於上述之記錄配置，不過，使用一諸如標準光電阻的非体 積記錄介質以取待一諸如D C G的体積介質。在顯影期間 ，由於硬化而具有增加的折射率之區域保持不變，而較軟 、較低折射率的區域被洗掉。此過程留下具有光整形性質 的微結構於介質表面。接著，這些結構以包含塑膠之任何 數目的材料利用諸如壓花、射出成型和環氧樹脂複製的各 種複製技術複製。 L S D製造揭示於授給；Fannson等人的美國專利 5365364號（’ 354專利）、授給Peter sen等人的 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 美國專利5 6 0 9 9 3 9號（’ 9 3 9專利）和授給

Petersen等人的美國專利5534386號（’ 38 6專利 )中。’ 3 5 4專利、’ 3 8 6專利和’ 9 3 9專利附於 此，以供參考其對於製造L S D的掲示。共同讓渡給 Lieberman而名稱爲「單片式坡璃光整彤擴散器及其製造方 法」的美國專利申請案◦ 8 / 9 0 2 4 1 5號（’ 415 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明說明（4 ) 申請案）揭示若千方法，以從一來自塑膠或環氧樹脂次要 部件（submaster )的溶膨—凝膠玻璃組成物製造擴散器， 以甩於高溫之用途4 1 5申請案亦附於此，以供參考 其對於製造L S D的揭示。其他相關的美國專利申請案包 含1 9 9 8年八月2 0日申請的「非朗柏玻璃擴散器及其 製造方法」、1998年八月20日申請的「擴散器主要 部件及其製造方法」、1998年八月25曰申請的「高 效率單片式玻璃光整形擴散器及其製造方法」、1998 年八月2 5日申請的「具有整体式表面擴散器之光學元件 」、1998年八月25日申請的「包含擴散器表面結構 之車輛光總成」、1 9 9 8年八月2 5日申請的「具有一 光源和一溶膠一凝膠單片式擴散器之設備」、1 9 9 8年 八月2 5日申請的「被動式基体液晶顯示器」、1 9 9 8 年八月2 5日申請的「包含具備一擴散器之光學元件的裝 置」。這些申請案亦附於此，以供參考。 到此爲止的L S D只由諸如丙烯酸或聚碳酸酯塑膠的 塑膠形成，因爲只有這些材料可充分變形（在適於與一次 要部件互相作用的狀況）以接受光整形結構之故。導因於 這些塑膠的物理性質之限制對於L S D操作的可應用範圍 造成限制。 例如，形成L S D的塑膠典型上形成爲具有低於約 1 5 〇 t而通常低於約1 〇 〇它的玻璃轉變溫度。所以， 傳統的塑膠L S D不能用在L S D可能承受足夠的熱以提 升L S D溫度至此玻璃轉變溫度以上之應用中。此熱可能 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） f锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — 11* 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -7- 4113^5 A7 _一 B7 五、發明說明（5 ) 從諸如電弧燈泡的光源被直接接受，或可能以U V或紅外 線輻射的形式被吸收。塑膠L S D因此通常不能用在熱燈 泡 '液晶顯示投影器、投影燈泡，軌跡光或在L S D的位 置附近產生可觀的熱之其他光源。塑膠L S D亦未廣泛用 於在紫外線範圍或紅外線範圍中操作的光源中，該光源射 出由塑膠吸收的輻射。 塑膠L S D之一限制爲，它們不能承受熱塗層操作。 通常，所欲者爲，以一層抗反射（AR)塗層塗覆一擴散 器，以提高擴散器的效率。很多塗層，包含很多AR塗層 ，只可在常用於L S D的塑膠之玻璃轉變溫度以上之溫度 施加。傳統L S D不可用於這些塗層。 傳統塑膠L S D之又一問題爲，難以或不可能形成一 高品質之三度空間透鏡於其出口表面上。所欲者爲，在各 種擴散器應用中，安置一透鏡於擴散器的出口表面上。傳 統塑膠L S D不能硏磨、拋光或模製成高品質的透鏡。高 品質的透鏡只可藉由層化或者接合一菲涅爾透鏡於其上而 產生於L S D的出口表面上。如此技藝眾所皆知者’菲涅 爾透鏡具有一平面或二維表面’在使用時產生一種效應’ 其係設計成趨近三維曲線透鏡。安裝一獨立的菲涅爾透鏡 於一擴散器的出口表面實質上比只硏磨或者形成一傳統曲 線透鏡於出口表面上更爲困難和昂貴’且可能產生低品質 的透鏡。 如果L S D由玻璃而非塑膠形成，則L S D之很多上 述缺點可以避免。然而’光整形結構在其製造過程期間不 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裂 1T---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公楚） ~ 4113^5 A7 _____B7 五、發明說明（6 ) <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 能壓花或者記錄於一傳統玻璃結構中’因爲伴隨著傳統玻 璃之形成而來的高溫（在1 8 0 0 °C之等級）將摧毀支撐 光整形結構的主要部件或次要部件之故。 上述’ 4 1 5申請案揭示一種單片式玻璃光整形擴散 器構造和一種從稱爲溶膠-凝膠的玻璃組成物製造擴散器 之方法。’ 4 1 5申請案揭示一種体積L SD和一種製造 体積擴散器之方法15其亦揭示一種表面L S D和製造表面 擴散器之方法。表面L S D藉由鑄造過程而形成，其中溶 膠-凝膠組成物在一塑膠鑄模中鑄造，其支撐鑄模之一內 表面上的光整形結構。另一種形成表面L S D的方法掲示 於’ 4 1 5申請案中’其中溶膠一凝膠組成物之一塗層或 層形成一薄膜層於一基材上。一支撐光整形凸紋結構的次 要部怦或主要部件擴散器接觸於薄膜層，以致於在溶膠一 凝膠層承受一玻璃轉變、一老化和一熱處理過程以後，表 面結構被記錄於薄膜層中。支撐表面凸紋結構的次要部件 或主要部件被揭示成由一塑膠材料製成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據揭示於’ 415申請案中之用於形成溶膠一凝膠 玻璃L S D的過程’次要部件或主要部件一表面凸紋結構 自彼而記錄一係由一實質剛性和硬的塑膠材料形成，其很 硬且非撓性。爲使表面凸紋結構完全且正確記錄於溶膠一 凝膠材料中’溶膠-凝膠材料必須以一精密控制的粘度支 撐於一容納空間中、塗覆於一底基材上或***一鑄模中。 如果粘度變得略小於或略大於所欲者，溶膠一凝膠材料可 能無法正確流動和完全接觸主要部件的表面凸紋結構。此 -9 - 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公爱） 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（7 ) 外，如果是在略非所欲的粘度’溶膠-凝膠材料可能無法 完全流入全部的表面凸紋空間。主要部件或次要部件的硬 塑膠材料完全不降伏、變曲或撓曲以幫助溶膠-凝膠材料 正確流動。即，如果粘度不是精密到如所欲者，全部的表 面凸紋結構可能無法記錄於溶膠一凝膠材料或可能不正確 地記錄。 這些現有過程之一額外問題爲，每次當一特殊原始主 要部件表面凸紋結構之一次要部件複製品被記錄時，其損 失某些解析度，因此提供略微改變的光整形特徵。例如， 一主要部件光電阻材料典型上具有記錄於其內的表面凸紋 結構，第二代次要部件由彼產生而具有隨後記錄於其內的 特性。第三代次要部件接著由第二次要部件產生，亦具有 隨後記錄於其內的特性。有時候1其他額外的次要部件產 生於原始主要部件和最後的擴散器產品之間。表面凸紋結 構之每一隨後形成於一隨後產生的次要部件產生了較低的 解析度，即，較低品質的光整形特徵，於是’能夠消除這 些次要部件步驟之一將是有利的。 本發明之目的和槪述 本發明之一主要目的是提供一種單片式玻璃表面 L S D，其在溫度及/或波長方面具有比目前可用的塑膠 LSD更寬之操作範圍。 本發明之另一目的是提供一種表面L S ϋ ’其能具有 一形成於其出口表面上的高品質曲線透鏡。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- -----------^ 1 1 ^ ------^-----I---^ ί. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4113S5 B7 五、發明說明（8 ) 本發明之又一目的是提供一種從單片式玻璃材料製造 表面玻璃L S D之方法，其在形成時可達成某些或全部前 述目的。 本發明之一額外目的是提供一種高效率玻璃表面 L S· D，其具有如同原始形成於原始或第一主要部件擴散 器中之表面凸紋結構的高解析度，因此提供更精確記錄的 光整形特徵。 本發明之另一目的是提供一種製造此一高效率表面 L S D之方法，其減少從原始主要部件表面至L S D表面 之隨後記錄的數目。 本發明之再一目的是提供一種製造表面玻璃L SD之 方法，其更可容忍在L S D製造期間之玻璃材料的變化粘 度。 這些目的以相當簡單和有效的方式達成，係藉由形成 一 L S D於一玻璃材料中，其在一或更多相之它的形成過 程期間造成一種狀態，其中所欲的光整形結構可以在適於 主要部件或次要部件的狀況下壓花或者記錄於玻璃材料表 面中。較佳地，光整形結構之產生係在所謂「溶膠—凝膠 」玻璃形成期間，藉由鑄造或模製技術或藉由壓花或壓製 技術以形成一表面L S D。 表面L S D可以只藉由將溶液鑄入一由橡膠材料形成 的相對撓性鑄模中而由可鑄造的溶膠-凝膠玻璃產生，其 中鑄模支撐光整形結構於一內表面上。光整形結構在模製 過程期間壓花於溶膠-凝膠材料上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------!!*7! f--------^---------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 411395 A7 _____ B7____ 五、發明說明（9 ) {請先閲讀背面之沒意事項再填寫本頁) 表面L SD亦可以由可塗覆的溶膠-凝膠玻璃產生， 係藉由塗覆一層溶膠-凝膠溶液於一底基材上’以產生一 薄膜層於基材上，促使薄膜層承受溶膠至凝膠的轉變，藉 由使薄膜層接觸於一橡膠次要部件而記錄光整形結構於至 少一部分薄膜層中，和使凝膠老化以形成多孔的玻璃。較 佳過程中的最後步驟是將玻璃熱處理至其燒結溫度，以產 生無孔的玻璃。過程可以藉由壓迫支撐光整形結構的橡膠 主要部件至接觸於薄膜層而加強。 由下列詳細說明和附圖，本發明之這些和其他目的、 特性和優點對於專精於此技藝者將是顯而易見的。然而， 應了解，詳細說明和特定例子，雖然指示本發明的較佳實 施例，係爲繪示而提供，而非加以限制。可以在本發明的 範疇內做很多改變和修改，而不偏離其精神，且本發明包 含所有此修改。 較佳實施例詳細說明 1 .介紹 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明，提供一種從單片式玻璃材料形成表面光 整形擴散器（L S D )之方法’其藉由在玻璃材料形成期 間將光整形結構記錄於玻璃材料中。表面L S D之胃&司-以藉由添加溶膠-凝膠材料至一相對撓性之鑄模，# s @ 部鑄模表面上具有表面凸紋光整形結構，或藉 紋光整形結構壓花於一由橡膠基材製成的高品質光學 上，或藉由將橡膠基材製成的光整形結構壓花於 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明說明（ίο) 一底基材上的玻璃薄膜層=此L S D控制透射光的角向散 佈且使在其他情況下雜亂分佈於空間的光源一諸如液晶顯 示器和絲狀光源一均勻化’二者並維持與任何玻璃光學元 件符合的損壞門限。L S D具有自紫外線波長通過可見光 譜進入接近紅外線之超過9 0 %的透射效率。此外，因爲 L S D是真的玻璃’其可容忍遠超過塑膠l S D之玻璃轉 變溫度的溫度’且可以經由傳統模製、硏磨或拋光技術形 成於凸出或凹入表面，且可藉由熱塗層技術塗覆。L S D 也具有很尚的雷射功率門限。 2.過程槪觀 本發明的主要發現爲，如果玻璃材料是在適於支撐光 整形結構之主要部件或次要部件的狀況下形成者，L S D 可以在材料形成期間藉由記錄光整形結構（有時候總稱爲 「斑點」1特別是當結構延伸進入擴散器內部時）於一單 片式玻璃材料中而產生。用於執行本發明的目前較佳技術 包含在所謂「溶膠-凝膠」過程期間，記錄光整形結構於 材料中。專精於製造溶膠-凝膠玻璃者知道，溶膠一凝膠 過程是製造氧化物玻璃的低溫方法。一氧化物網狀物是經 由以分子前身開始的水解和無機聚合化反應而獲得。與藉 由傳統溶化技術製造玻璃相比較，溶膠一凝膠過程提供若 千優點’包含（1 )較高光學品質的金屬氧化物玻璃之形 成，.（2 )藉由混合分子前身溶液迅速獲得均勻多成份玻 璃1 (3)獲得較高純度和較低處理溫度，和（4)由於 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * 1 I I — I I I ·1111111 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 411335 五、發明說明（11) 溶膠或凝膝的流變性質’藉由諸如纖維抽拉、旋壓、浸染 、鑄造和浸漬的技術形成纖維、薄膜、單片或組成物的能 力3頗適於當作L S D的溶膠-凝膠玻璃之性質總結於表 溶膠-凝膠導出的矽玻璃之材料性質 楊氏係數 7 3十億帕 硬度 6 . 2十億帕 強度 5 . 5十億帕 熱膨脹係數 5 · 5 X 1 0 - 7 t 一 1 熱傳導性 3 , 3 X 1 0 _ 3 卡秒 _ 1 t： — 1 雷射損壞門限 1 一 5焦耳公分—2 化學阻力 局（水酸和基） 典型溶膠-凝膠過程包含首先製備一金屬烷基氧化物 、水的溶液和諸如乙醇的適當溶劑，然後促使或允許溶液 承受溶膠至凝膠轉變以形成凝膠，然後使凝膠老化以彩成 多孔的水化玻璃。然後，將水化玻璃熱處理以藉由固結減 少其多孔率。過程之一共同例子使用tetraethylorthosilicate (T E 0 S )、水和乙醇的混合物以產生熔化的矽玻璃。 其他例子包含使用用於銘凝膠的aluminumtert-buitoxide 〔 A 1 (〇8 1：)3〕和用於駄凝膠的161^〇]：1；11(^1:115?1山31^6 (T E T )=依據所欲玻璃材料的光學性質而定，多成份 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14 - -----i I I--ί I I - -------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（12 ) 反應劑通常混入溶液中以產生具備特殊特徵的玻璃，諸如 高折射率、高強度、高溫、非線性性質和傳導性質。 溶膠-凝膠過程的化學現象是根據有機金屬分子前身 的羥基化和凝固反應。金屬醇鹽是用於氧化物之溶膠-凝 膠合成之最有用的前身，因爲它們對於諸如水的親核反應 劑甚具反應性。水解發生在金屬醇鹽和水混合在互溶溶劑 一通常爲酒精一中的時候。用於矽L S D的溶膠_凝膠基 体可以分爲可旋壓、可塗覆和可鑄造的溶液。T E 0 S -水-乙醇溶液在室溫的經驗性可混合度公式以莫爾百分比 畫在圖1的三角相圖。由此圖可見，溶膠-凝膠溶液可以 少於4 0莫爾百分比的水旋壓，以4 0至7 0莫爾百分比 之間的水塗覆，以多於7 0莫爾百分比的水鑄造》 現在將說明一典型溶膠-凝膠過程，以幫助了解光整 形結構（斑點）如何能夠在適於主要部件或次要部件的低 溫記錄於一單片式玻璃結構中。現在參考圖2 ，一用於藉 由鑄造產生高光學品質單片式矽坡璃的過程開始於製備 T E〇S的乙醇溶液|然後，使溶液與水部分水解，如步 驟2 0所見。承受混合的溶液典型上將含有約4 5 %体積 的TEOS、45%体積的乙醇 '和10%体積的水，其 在需要時可包含約1%体積的適當酸，諸如HC1 ，以降 低完成的玻璃產品之p Η値，以增加其耐久性s 丁 E〇S 、乙醇和水的比例可以改變，只要此三成份的相對比例皆 保持在圖2之三角形構造的導致可鑄造溶液之部分內即可 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I I I i I I I J I I <ίιιιιίι — 言 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15- 4 ί 13 ϋ 5 Α7 ____Β7_______ 五、發明說明（13 ) <諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 溶液然後在步驟2 2中混合，以藉由Τ Ε ◦ S的水解 和乙醇的蒸發增加其粘度=此混合較佳爲發生在室溫，且 通常持續3 0 - 1 2 0分鐘，而以6 0分鐘或一小時的混 合周期爲較佳的最小周期，以獲得約1 0 〇 C t s的較佳 粘度。過程可以藉由在較高溫（到達約7 0 t )混合以增 加乙醇蒸發率而加速，或可藉由在較低溫（到達約Ot) 混合以減少乙醇蒸發率而減速。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，混合步驟形成的粘性溶液在步驟2 4於一適當 鑄模中鑄造。鑄造溶液然後在步驟2 6承受凝膠/老化過 程，其特徵爲粘性溶液轉變成膠相，接著，凝膠轉變成多 孔玻璃相。就單片而言，此過程典型上需要2 — 4星期（ 有時候更久）1依溶液的初始粘度、溶液在鑄模中的体積 、和過程發生的環境狀況而定。高品質玻璃可以在受控制 的溫度和濕度之狀況下藉由老化而最確定地獲得。老化過 程終止於一烘烤操作，其中玻璃在鑄模中於一較低溫度（ 較佳爲在約7 0°C至1 2 0°C之等級）加熱達一足夠的時 間周期，以使玻璃充分硬化，以允許其自鑄模移走並做隨 後的處理-烘烤周期的長度依各種應用而變化，可小至數 小時，長至兩天= 一真實單片式玻璃材料在老化過程期間形成。然而， 此玻璃孔甚多且較脆。玻璃較佳爲在步驟2 8中熱處理， 以藉由燒結使玻璃固結（即，使孔崩潰成爲實心玻璃結構 )，以增加其剛性和耐久性。典型熱處理過程在一循環中 持續2 4 - 4 8小時，其中溫度斜坡以每分鐘0 . 1 °C的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -16- 411335 A7 __B7 _____ 五、發明說明（14 ) 速率（每增加約1 0 0 °c，溫度保持平穩約兩小時）自約 2 5 °C上升至約1 0 0 0 °c至約1 〇 5 0 °C ’然後斜坡再 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 下降。 圖2之過程的結果是一高品質砂玻璃單片’具備尚耐 久性和配合表1說明於上之其他有利的品質。所得的玻璃 也具有良好的透射率。實際上，如圖3的曲線3 0所示’ 單片式玻璃的透射率在波長約3 5 0毫微米以上超過9 0 %，而在波長約4 5 0毫微米以上超過9 5%或更高（忽 略8%的菲涅爾反射）。 這時候應注意，上述鑄造過程可以塗覆或旋壓過程取 代，只要選擇T E 0 S/乙醇/水的適當比例即可。薄膜 之凝膠至玻璃轉變時間比單片短很多’典型上持續數小時 0 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 光整形結構可以在其形成過程之一中間相期間記錄於 一溶膠-凝膠玻璃材料表面中，以在完成的玻璃結構中產 生一表面L SD。自單片式溶膠一凝膠玻璃材料形成表面 L S D的若干較佳技術現在將詳細說明。雖然這些技術配 合T E ◦ S :乙醇：Η 2 0系統而說明，所述過程同樣可以 應用於任何適當金屬醇鹽：酒精：Η 2 ◦系統。 3.形成一橡膠次要部件表面凸紋結構 一次要部件表面擴散器可由諸如橡膠之一軟' 撓性材 料產生。例如，可使用矽橡膠材料，其中複數光整形結構 自諸如原始主要部件擴散器的先前世代擴散器在橡膠材料 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ______B7______ 五、發明說明（15) 固化時複製到橡膠材料中。圖4繪示一過程的簡單示意代 表，其用於形成此一橡膠次要部件擴散器。一種形成橡膠 次要部件擴散器之過程也掲示和說明於共同讓渡予Savant 等人且待審的美國專利申請案0 9/0 5 2 5 8 6號，名 稱爲「製造複製品而保留主要部件之方法」。此待審的申 請案之標的附於此，以供參考其對於製造一橡膠次要部件 的揭示。 參考圖4，一主要部件擴散器表面的產生是利用相千 或不相干的光記錄2 0 0光學特性於一光感測介質上，或 藉由蝕刻、噴沙或磨光一金屬表面以形成凹陷或不規則處 於其上，如名稱爲「擴散器主要部件及其製造方法」而於 1 9 9 8年八月2 0曰申請之待審申請案所揭示者，其附 於此洪參考。光感測材料或金屬基材界定一原始主要部件 擴散器表面’其具有記錄於其上的特殊需求光學特徵。一 層諸如R T V矽的橡膠澆注2 〇 2於一主要部件表面上， 以致於主要部件的光學表面特性接觸橡膠材料。然後，橡 藤材料固化2 0 4 ’以記錄表面結構於橡膠材料中。然後 ，橡膠與主要部件分離2 0 6，而其內保持橡膠材料表面 中的光學特性。 此一橡膠次要部件可用於接著繼續產生次要部件的塑 膠子代（subgeneration )及/或最後光學產品，此係藉由 以一層諸如環氧樹脂的材料遮蓋次要部件，以一塑膠基材 遮蓋環氧樹脂層’使環氧樹脂固化和使環氧樹脂與次要部 件分離，以產生一塑膠元件，其內記錄有光學特性。如前 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 裝 訂---------線， 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -18- 4 ^ He r： 1 JL 0 Ο 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（16) 述’此一塑膠基材接著在記錄光學特性於擴散器之其他子 代時充當次要部件。 亦如上述’由主要部件光學元件產生的每—子代提供 一凸紋結構或擴散器表面，其解析度略低且係原始主要部 仵的退化。本發明是針對消除至少一步驟或子代，且提供 一由橡膠次要部件直接產生的玻璃擴散器或L S D。 很多不同型式的橡膠或橡膠化合物可以用於依據本發 明的方法。然而，橡膠材料與塑膠和塑膠複合物相比時必 須相對撓性，以提供本發明之所欲的特徵。例如，上述 r T V矽材料和其他矽組成物已經成功用於執行本發明。 然而，其他橡膠材料亦適用且充當R 丁 V矽材料的代替品 〇

4 ·自可塗覆或可旋壓的溶膠-凝膠玻璃製造L SD 自可塗覆或可旋壓的溶膠-凝膠玻璃製造表面L S D 是可能的’且通常是所欲的。當與可鑄造的溶膠一凝膠玻 璃相比時，可塗覆的溶膠-凝膠玻璃通常視爲更適於大量 生產’因爲凝膠/老化周期遠短於可鑄造的溶膠一凝_玻 璃之凝膠/老化周期（在數小時之等級，而可鑄造的玻璃 爲二週或更多）。 參考圖5 ，一示範性塗覆過程從步驟70 (其相同於 上述製備步驟2 0 )的溶液製備進行至步驟7 2的混合。 比起配合鑄造過程的段2和段5 ，需要較少的混合，因爲 塗覆需要較低的粘度〔在約10 - 20Cts之等級）。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19- _ i I ! I I 訂-- - ------T. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明（17) 略微粘性的溶液接著在步驟7 4藉由習知的旋壓、浸染或 旋壓塗覆技術塗覆於一傳統玻璃基材上，藉以使厚度約 1 0微米至1 0 0微米的薄膜層澱積於底基材表面上。 然後，一如上述而製造且支撐光整形結構的橡膠 L S D次要部件在步驟7 6壓迫或形成於表面上，以將光 整形結構的一直接複製品壓花於薄膜層上。較佳地，橡膠 次要部件主動壓迫或施力於薄膜層表面，以完全複製光整 形結構。然後，光整形結構在步驟7 8固定在定位，此係 藉由將薄膜層加熱至5 0 °C達1 - 5小時，以致於薄膜層 的玻璃自凝膠相轉變爲多孔玻璃相（此類似於鑄造過程的 老化步驟）3然後，橡膠L S D次要部件自玻璃移走，玻 璃以正常方式在步驟7 9中熱處理，以使薄膜層中的玻璃 固結。此方法也可改變爲’利用一加熱壓床以使壓迫和加 熱步驟7 4和7 6固結，以壓花或施加L S D結構至薄膜 層。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 3 0 — 4 Ο %等級的顯著收縮可能在多孔玻璃熱處理 期間發生。此收縮對於角向空間分佈的效應可以比較圖8 的曲線100與圖9的曲線1 10而明白。曲線100指 示，在後處理至約7 0 0 °C的溫度（仍遠低於固結溫度的 溫度）以後獲得一窄角，例如，〇 · 7 1。。曲線1 1 0 繪示’在固結過程以後於熱處理期間或在多孔結構於約 1 0 0 0 °C至約1 〇 5 0 t的溫度燒結以後，此角向光分 佈增加至’例如，2 · 1 1 ° »此代表著從熱處理過程以 前至熱處理過程以後，角向分佈特徵增加約6 6%。 -20- -----------Ml -裝--------訂- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS)A4規格（210 X 297公釐） A7 411395 _______B7 五、發明說明（彳8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 已經發現，熱處理所致的收縮改善L S D的光學品質 3 L S D的全部部件’包含光整形結構或斑點，以—對應 數量收縮&斑點收縮導致增強的成像。例如，如果—在原 始主要部件擴散器表面產生期間形成的線是1 〇 〇微米寬 ’最後L S D產品產生的封應線將是7 q微米寬。應注章 ’雖然本發明的目前方法不相關於自一玻璃單片式材料製 造的ί本積L S D，熱處理所致的收縮和所導致的成像增強 也發生在体積L S D的製造。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制¥? 上述技術產生的單片式玻璃表面L S D是高通用性' 高品質的L S D ’其可用於傳統塑膠L S D將失敗的高溫 應用。所以，玻璃LSD ’其不像塑膠LSD ，可以充當 雷射一特別是低功率雷射、U V雷射、紅外線雷射和接近 紅外線的雷射一之均勻器。它們也可用於產生實質熱的光 學應闬，諸如投影機和汽車的頭燈。它們也可以取代一用 於電影放映機的桿整合器（rod integrator )或類似者，且 實際上比傳統桿整合器更顯著有效（9 0 — 9 6 %有效之 等級對比於2 0 %有效之等級）。此外，因爲它們是由光 學品質玻璃形成1它們的出口表面可以硏磨、拋光，或者 形成高品質曲線透鏡一塑膠L S D無法做到的選擇ί或形 成諸如稜鏡或光線整形器的任何光學元件。 不論光整形結構是壓花、壓製或只藉由澆注溶膠-凝 膠材料以接觸於橡膠次要部件而形成，比起自一單片式玻 璃材料利用塑膠次要部件形成表面L S D的先前習知方法 .這些過程提供若干優點。例如，溶膠-凝膠材料的粘度 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4覘格（210 X 297公釐） 411395 經濟部智慧財產局員X消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（19 ) 在利用橡膠次要部件時不需要如同利用塑膠次要部件時那 樣精密控制。這是因爲與相對撓性的橡膠材料相比，塑藤 材料基本上爲剛性且非撓性。當溶膠一凝膠材料壓花、壓 製或澆注時’由於粘度的變化’其可能在次要部件表面上 方不同的點不同地流動。不論是壓花或壓製，如果溶膠_ 凝膠材料未元全流入次要部件上之光整形結構的表面不規 則處，則次要部件的光整形結構將不會相當精確或完整地 形成’或者’如果粘度太低，則可能自次要部件表面流走 a此外’在老化過程和熱處理過程期間，溶膠一凝膠材料 特徵可以改變’其傾向於促使溶膠一凝膠材料表面自次要 部件表面拉離。當塑膠充當次要部件時，溶膠一凝膠材料 和塑膠之間的分離發生，其可以避免光整形結構完全複製 於溶膠-凝膠材料中。如果使用橡膠次要部件時，橡膠的 撓性允許光整形表面和次要部件表面保持接觸溶膠一凝膠 材料’因爲如果溶膠-凝膠材料相對於一初始位置略微移 動’橡膠材料可以和溶膠-凝膠材料一起移動。於是，複 製於溶膠-凝膠材料中的光整形結構更精確地代表橡膠次 要部件者。 利用橡膠次要部件的另一利益爲，由於橡膠的撓性， 橡膠提供較大的深度和來自原始主要部件擴散器表面的較 佳特性複製。於是，第二代橡膠次要部件將更精確描繪原 始主要部件擴散器表面的光整形結構。 利用橡膠次要部件的一額外優點爲，其消除原始主要 部件擴散器表面和表面L S D最後產品之間的一子代步驟 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -22- II 1/1 ·11{11111 ---- - - I - I {請先聞讀背面之注意事項再填冩本頁) 411305 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1^ A7 B7 五、發明說明（2〇) 。如上述’當使用塑膠次要部件時，產生一金屬襯墊及/ 或一環氧樹脂子代層的中間步驟是需要的，於是在原始擴 散器表面和玻璃單片式L S D表面的產生之間需要至少二 子代或次要部件。次要部件的每一子代產生原始者之光整 形結構的略微退化和較低解析度之複製。藉由消除一子代 步驟，一更精確因而更高解析度的表面結構產生於玻璃 L S D 中。 5 .表面凸紋LSD之鑄造於溶膠一凝膠玻璃上 一表面凸紋L S D元件或表面L S D可以藉由直接鑄 造利用配合圖2及圖6說明於上的過程產生。一如圖4所 示而製造的橡膠次要部件表面結構和支撐的光整形結構於 步驟3 4直接安置於鑄模的內表面上，較佳爲利用一橡膠 次要部件L S D當作一或更多的鑄模內表面。替代地，步 驟3 4中的鑄模本身可以由一適當橡膠材料形成，橡膠材 料的表面結構形成於一內表面上。在配合圖2說明於上的 步驟2 4和2 6期間，當一粘性溶液鑄入鑄模且老化，橡 膠L S D次要部件表面上的光整形結構之一精確複製品直 接傳送至鑄模中之凝膠表面。所產生之壓花光整形結構夾 持於玻璃單片式結構中。圖6繪示製造溶液3 0、混合溶 液3 2、將溶液鑄入適當鑄模3 4中、老化3 6、熱處理 4 0和固結4 2的步驟。 此過程產生的表面L S D具有自1微米至至1 〇 〇微 米的表面粗度係數，而在側向具備1 0 - 5 0微米的細結 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -23- ---I----------'裝-------訂 *-------—*^7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 411395 五、發明說明（21) 構。此方式產生的L S D之一例具有約1 〇 ='至1 5。的 擴散角，且可由圖7的曲線9 2看出。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依應用而定，鑄造和壓花的L SD能以範圍約 0·1°至60°的擴散角製造。因爲LSD形成爲真實 的玻璃’其可忍耐1 0 0 0 t以上的溫度一顯著高於傳統 塑膠LSD的1 〇〇 — 1 50 °C玻璃轉變溫度。其出口表 面也可以（藉由模製）形成、硏磨及/或拋光，以產生三 維透鏡。A R和其他塗層也可以藉由傳統熱塗層技術而施 力α，不會傷害玻璃=此外，如配合圖3說明於上者，玻璃 表面L S D在低波長展示比傳統塑膠L S D顯著改善的透 射率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如果利用鑄造過程以形成玻璃表面L S D，橡膠材料 充當進入鑄模的***件或充當鑄模材料，其本身提供很多 利益，優於由實質剛性材料一諸如金屬襯墊或塑膠材料一 形成的鑄模或鑄模***件。如上述，注入或***硬塑膠鑄 模時的溶膠-凝膠材料之粘度必須保持爲很精密的粘度， 以使光整形結構可以在鑄造過程期間複製於溶膠一凝膠材 料中。由於橡膠的撓性，對比於諸如塑膠或金屬之實質剛 性材料，橡膠材料提供較佳的深度和較佳的特性複製。此 外，如果在老化過程期間和熱處理過程期間使用熱，材料 的特徵顯著改變且可促使溶膠-凝膠材料與鑄模或鑄模插 入件表面分離。如果發生這種狀況，表面特性不能精確地 複製或如所需者那樣深。然而，如果橡膠充當***件或充 當鑄模材料，在老化和熱處理過程期間，鑄模或***件在 -24- 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4113^5 A7 —_ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明說明（22) 移動或收縮時可以略微降伏，以保持接觸於溶膠一凝膠材 料，藉以產生解析度好很多之複製表面結構。 此外’橡膠之充當鑄模***件或充當鑄模材料也直接 消除擴散器次要部件的產生之一子代步驟，光整形結構係 由彼複製入玻璃L S D。藉由消除一子代步驟，較少的退 化因而較高的解析度之光整形表面結構形成於最後的玻璃 L S D產品中。 可以對本發明作很多改變和修改’而不偏離其精神。 若干這些改變的範疇說明如上。其餘改變的範疇由所附的 申請專利範圍可以明白。 圖式簡單說明 本發明的較佳示範實施例繪示於附圖中，其中相同的 參考號碼代表所有相同的零件，其中： 圖1是T E 0 S —水一乙醇溶膠一凝膠溶液的三相圖 ，組成物係以莫爾百分比繪示； 圖2是一流程圖，示範性代表一用於從τ E 0 S前身 溶液製備溶膠-凝膠單片式玻璃的過程： 圖3 $會不ΐ谷膠-k膠卓片式玻璃之波長相對於透射曰 分比，本發明可以應用至該玻璃； 圖4是流程圖，示範性代表一用於形成橡膠次要部件 之過程，橡膠次要部件附設有從一主要部件記錄之光學表 面凸紋結構； 圖5是流程圖，不範性代表用於藉由塗覆形成一單片 ------------.1-裝--------訂---------束 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） -- 4113^5 A7 B7五、發明說明（23 ) 式玻璃L S D的第一過程： 圖6是流程圖，示範性代表用於藉由鑄造或模製形成 一單片式玻璃L S D的第一過程； 圖7繪示一鑄造溶膠-凝膠單片式玻璃L S D的光擴 散角向分佈； 圖8繪示一窄角溶膠-凝膠單片式玻璃L S D的角向 光空間分佈，其中玻璃是多孔玻璃： 圖9繪示一窄角溶膠—凝膠單片式玻璃L SD的角向 光空間分佈，其中玻璃是燒結玻璃。 ----------I--- •裝 i 1 * I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度遶用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐} -Zb -

Claims (1)

1. _I 六、申請專利範圍^+~~ 附件1(a):第88114391號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 9年6月修正 1 . 一種光整形表面擴散器之製造方法，該方法包括 下列步驟： 提供一相對軟而撓性材料的擴散器次要部件，其具備 第一表面且具有承載於第一表面上的複數光整形結構； 由一溶膠-凝膠材料的溶液形成一單片式氧化物玻璃 基材；和 記錄來自擴散器次要部件的複數光整形結構於玻璃基 材之一表面上。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中形成的步驟 進一步包括： 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液； 促成溶液之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠： 使凝膠老化以產生一多孔性玻璃：和 將多孔性玻璃熱處理，以使玻璃基材形成一非多孔性 、固結的玻璃。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中形成的步驟 進一步包括： 提供四乙基原矽酸酯於乙醇中的前身溶液； 以含有1_%鹽酸的水在室溫使前身溶液部分水解一 小時，以產生部分水解的溶液： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ i I I----訂·--------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _I 六、申請專利範圍^+~~ 附件1(a):第88114391號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 9年6月修正 1 . 一種光整形表面擴散器之製造方法，該方法包括 下列步驟： 提供一相對軟而撓性材料的擴散器次要部件，其具備 第一表面且具有承載於第一表面上的複數光整形結構； 由一溶膠-凝膠材料的溶液形成一單片式氧化物玻璃 基材；和 記錄來自擴散器次要部件的複數光整形結構於玻璃基 材之一表面上。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中形成的步驟 進一步包括： 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液； 促成溶液之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠： 使凝膠老化以產生一多孔性玻璃：和 將多孔性玻璃熱處理，以使玻璃基材形成一非多孔性 、固結的玻璃。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中形成的步驟 進一步包括： 提供四乙基原矽酸酯於乙醇中的前身溶液； 以含有1_%鹽酸的水在室溫使前身溶液部分水解一 小時，以產生部分水解的溶液： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ i I I----訂·--------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4113S5 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 在一鑄模中鑄造部分水解的溶液； 使部分水解的溶液老化以形成凝膠： 又使凝謬老化以產生一多孔性玻璃；和 將多孔性玻璃熱處理，以使玻璃基材形成一非多孔性 、固結的玻璃。 4 .如申請專利範圍第3項之方法，其中使凝膠進一 步老化的步驟係執行一至四星期。 5 .如申請專利範圍第1項之方法，進一步包括下列 步驟： 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液； 促成溶液之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠； 使凝膠老化以產生一多孔性玻璃： 將複數光整形結構壓花於凝膠上以作爲記錄的步驟； 和 將多孔性玻璃熱處理，以使玻璃基材形成爲一非多孔 性、固結的玻璃。 6 .如申請專利範圍第1項之方法，進一步包括.下列 步驟： 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液： 提供擴散器次要部件於一鑄模穴中； 將溶液加至鑄模穴，以致於溶液接觸擴散器主要部件 上之複數光整形結構；. 促成溶液之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠； 使凝膠老化以產生一多孔性玻璃，且將複數光整形結 ----------- 表--------訂-------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（2i0 X 297公釐） -2 - A8 B8 C8 D8 411335 六、申請專利範圍 構鑄造於多孔性玻璃上以作爲記錄的步驟；和 將多孔性玻璃熱處理，以使玻璃基材形成爲一非多孔 性、固結的玻璃。 7 _如申請專利範圍第1項之方法，進一步包括下列 步驟： 提供一底基材； 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液； 以溶液之一薄膜層塗覆於底基材的一部分上： 促成溶液之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠； 使凝膠老化以產生一多孔性玻璃： 在老化步驟期間壓迫擴散器次要部件頂住薄膜層，以 將複數光整形結構壓花於薄膜層上以作爲記錄的步驟\和 將多孔性玻璃熱處理，以使玻璃基材形成爲底基材上 之一非多孔性、固結的玻璃層。 8 .如申請專利範圍第7項之方法，其中提供的步驟 進一步包括提供一玻璃材料的底基材。 9 .如申請專利範圍第1項之方法，進一步包括.下列 步驟： 提供一底基材； 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液； 以溶液之一薄膜層塗覆底基材的表面上； 促成薄膜層之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠； 將凝膠加熱至7 0 °C和1 2 0 °C之間的溫度4至7小 時； ---------- 11 裝--------訂---------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*11取 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -3- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4ί13ί>5 1 D8 六、申請專利範圍 使凝膠老化以產生一多孔性玻璃； 在老化步驟期間壓迫擴散器次要部件頂住薄膜層，以 將複數光整形結構壓花於薄膜層上以作爲記錄的步驟； 將多孔性玻璃熱處理，以使玻璃基材形成爲底基材上 之一非多孔性 '固結的玻璃層。 1 ◦•如申請專利範圍第9項之方法，進一步包括下 述步驟： 在老化步驟期間同時執行壓迫和加熱的步驟。 1 1 ·如申請專利範圍第1項之方法，進一步包括下 列步驟： 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液； 促成溶液之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠； ‘ 使凝膠老化以產生一多孔性玻璃；和 將多孔性玻璃在1 0 0 0°C至1 〇 5 Ot之間熱處理 ，以使玻璃基材形成爲一非多孔性、固結、燒結的玻璃。 1 2 .如申請專利範圍第1項之方法，進一步包括下 列步驟： 記錄複數光整形結構於玻璃基材的入口表面上；和 形成一在玻璃基材之一出口表面上作爲三維透鏡的曲 線表面。 1 3 . —種表面光整形擴散器之製造方法，該方法包 括下列步驟： 提供一相對軟而撓性橡膠材料的擴散器次要部件，其 具備第一表面且具有承載於第一表面上的複數光整形結構 — — — — — — — — I — 1-i 取，I I I 訂---------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） a. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 411395 I D8 六、申請專利範圍 1 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液； 促成溶液之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠； 使凝膠老化以產生一多孔性玻璃； 在老化步驟期間，壓迫擴散器次要部件第一表面接觸 於凝膠，以記錄複數光整形結構於多孔性玻璃之一表面上 » 使次要部件擴散器與多孔性玻璃分離：和 將多孔性玻璃熱處理，以形成一非多孔性、固結的單 片式玻璃基材。 1 4 . 一種表面光整形擴散器之製造方法，該方法包 括下列步驟： 提供一相對軟而撓性橡膠材料的擴散器次要部件，其 具備第一表面且具有承載於第一表面上的複數光整形結構 » 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液： 塗覆溶膠-凝膠溶液的一薄膜層於一底基材上： 促成薄膜層之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠； 使薄膜層老化以產生一多孔性玻璃層； 在老化步驟期間’壓迫擴散器次要部件第一表面接觸 於薄膜層，以記錄複數光整形結構於多孔性玻璃薄膜層上 > 使次要部件擴散器與多孔性玻璃層分離；和 將多孔性玻璃層熱處理’以形成一非多孔性' 固結的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210x 297公釐）^ ' ----------ί.Ι^'-------訂·--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 8888 ABCD 411395 六、申請專利範圍 單片式玻璃層於底基材上。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之方法，其中老化步 驟進一步包括下述步驟： 將薄膜層加熱至7 0 °C和1 2 0 °C之間的溫度。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項之方法，其中老化步 驟進一歩包括下列步驟： 將薄膜層加熱至7 0 t和1 2 0 °C之間的溫度：和 同時執行壓迫的步驟。 1 7 . —種表面光整形擴散器之製造方法，該方法包 括下列步驟： 提供一鑄模，其具有一擴散器次要部件表面在鑄模之 一內表面部分上，其中擴散器次要部件表面是相對軟而撓 性的橡膠材料，其具有承載於其上的複數光整形結構； 製備來自金屬醇鹽、一數量之水和一溶劑的溶液； 將溶膠-凝膠溶液***鑄模中，以致於複數光整形結 構接觸溶膠-凝膠溶液； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 促成溶膠-凝膠溶液之溶膠至凝膠轉變以形成凝膠； 使薄膜層老化以產生一多孔性玻璃層，其使複數光整 形結構記錄於多孔性玻璃之一表面上； 將多孔性玻璃熱處理，以形成一非多孔性、固結的單 片式玻璃基材。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之方法，其中提供的 步驟進一步包括下列步驟： 提供一鑄模***件作爲擴散器次要部件表面：和 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 41i3i)5 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 安置鑄模***件於鑄模中。 1 9 .如申請專利範圍第1 7項之方法，其中提供的 步驟進一步包括下述步驟： 提供一由相對軟而撓性的橡膠材料形成之鑄模，其中 複數光整形結構整體承載於鑄模內表面上。 2 0 . —種表面光整形擴散器，其經由申請專利範圍 第1項之方法形成。 2 1 .—種表面光整形擴散器，其經由申請專利範圍 第13項之方法形成。 2 2 . —種表面光整形擴散器，其經由申請專利範圍 第1 4項之方法形成。 2 3 · —種表面光整形擴散器，其經由申請專利範圍 第17項之方法形成。 24 . —種表面光整形擴散器，包括： 一基材本體，其中基材本体的表面部分是由一固結和 非多孔性溶膠-凝膠玻璃材料形成；和 基材本體表面部分上的複數光整形結構係記錄自.一軟 而撓性的橡膠次要部件擴散器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1 裝--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製