[發明專利]用于使玻璃類材料構成的扁平基材結構化的方法和光學組件

有效

• 申請號: 201280045396.0
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN103813991A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: N·馬倫科;H-J·昆策爾
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍弗應用技術研究院
• 主分類號: C03B23/02
• 分類號: C03B23/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 苗征;于輝

1.用于在粘稠流動工藝過程中使由玻璃類材料構成的扁平基材結構化的方法，其中所述玻璃類扁平基材與扁平基材的表面接合，所述扁平基材具有由位于表面中的周邊邊緣限界的至少一個凹陷，并且在隨后的退火工藝過程中，所述玻璃類扁平基材變為粘稠的自由流動狀態，其中扁平基材的至少部分自由流動的玻璃類材料流過周邊邊緣，進入半導體扁平基材的凹陷中，

其特征在于設置扁平基材，其至少一個凹陷具有至少一個潤濕表面，該潤濕表面相對于扁平基材的表面下陷，并至少部分地由線型邊緣限界，同時，該線型邊緣是設置在凹陷中并且相對于潤濕表面下陷的溝結構的邊緣，和/或由可屬于潤濕表面的自由流動的玻璃類材料的潤濕性質的不連續變化確定，

其特征在于在退火工藝過程中，使自由流動的玻璃類材料與潤濕表面接觸，其方式為沿線型邊緣形成潤濕前鋒，并且

其特征在于隨著在潤濕前鋒和周邊邊緣之間延伸而不與扁平基材接觸的玻璃類材料的表面的形成終止退火工藝，所述玻璃類材料的表面與所述凹陷的子區域封閉成空腔。

2.權利要求1的方法，其特征在于，通過表面改性選擇潤濕表面的潤濕性質，其方式為在用自由流動的玻璃類材料使潤濕表面潤濕的過程中，形成比在未表面改性的表面上鋪展更快的動態鋪展的潤濕前鋒。

3.權利要求1或2的方法，其特征在于，通過陽極結合或直接結合(熔融結合)進行玻璃類扁平基材與扁平基材的表面的接合。

4.權利要求1-3任一項的方法，其特征在于，所述玻璃類扁平基材以不透氣的方式封閉至少一個凹陷，由此形成封閉空腔，并且其特征在于，在氣體氣氛存在下，在可預設的工藝壓力下進行玻璃類扁平基材的接合，使得直接在接合后，在形成的空腔中封閉部分氣體氣氛。

5.權利要求4的方法，其特征在于，在退火過程中，通過受控制地改變工藝壓力，影響在潤濕前鋒和周邊邊緣之間延伸而不與扁平基材接觸的玻璃類材料的表面的形狀。

6.權利要求5的方法，其特征在于，通過降低工藝壓力使得在潤濕前鋒和周邊邊緣之間延伸而不與扁平基材接觸的玻璃類材料的表面變形為下凹的，而在提高工藝壓力時使所述玻璃類材料的表面變形為上凸的。

7.權利要求4的方法，其特征在于，中斷退火工藝至少一次，產生至至少一個空腔的開放通路，并且退火工藝繼續進行。

8.權利要求7的方法，其特征在于，再中斷退火工藝至少一次，封閉至少一個開放通路，并且退火工藝繼續進行。

9.權利要求1-8任一項的方法，其特征在于，在完成退火工藝之后，將玻璃類扁平基材與扁平基材分離，從而保持其形狀以得到玻璃類扁平基材的結構化表面，并且

其特征在于，將玻璃類扁平基材的結構化表面用作復制模具。

10.權利要求1-8任一項的方法，其特征在于，在完成退火工藝之后，將玻璃類扁平基材完全地或在子區域中與扁平基材分離，從而保持其形狀以得到玻璃類扁平基材的結構化表面，并且

其特征在于，至少使用在潤濕前鋒和周邊邊緣之間或初始在潤濕前鋒和周邊邊緣之間延伸而不接觸扁平基材的玻璃類材料的表面作為光學元件的光學有效表面。

11.權利要求1-10任一項的方法，其特征在于所述扁平基材由熔化溫度高于玻璃類扁平基材的熔化溫度的材料構成。

12.權利要求1-11任一項的方法，其特征在于，將半導體基材或陶瓷基材用作扁平基材。

13.光學部件，其包括光學有效表面，所述光學有效表面是由玻璃類材料構成的結構化扁平基材的一部分，可屬于所述光學有效表面的光軸與可屬于扁平基材的扁平基材平面包圍成不等于0°或90°的角度α，其中光學有效表面的表面平滑度相當于未接觸地由玻璃類材料制成的表面的表面平滑度。

14.權利要求13的光學部件，其特征在于，使用權利要求1-8任一項的方法間接或直接地制造所述光學有效表面，所述光學有效表面是由玻璃類材料構成的結構化扁平基材的一部分，其中光學有效表面相當于在潤濕前鋒和周邊邊緣之間延伸而不與半導體基材接觸的玻璃類材料的表面，或對應于其復制模具。

15.權利要求13或14的光學組件，其特征在于由玻璃類材料構成的結構化扁平基材包括結構化表面和與所述結構化表面相對的平坦表面，該平坦表面與扁平基材平面一致，其特征在于在平坦表面上間接或直接地設置光源，所述光源將光通過平坦表面射入由玻璃類材料構成的結構化扁平基材中，其方式為所述光在由玻璃類材料構成的扁平基材中的光學有效表面上是可偏轉的。