[发明专利]光学玻璃元件的制造方法

说明书

提出了一种用于制造光学玻璃元件（13）的方法，具有以下工艺顺序：a）在压印印模（1）上施加液态压印料（4），b）在小于500℃的温度下压印所述压印料（4），c）硬化所述压印料（4），d）烧结所述压印料（4,4’）和由此使所述光学玻璃元件（13）初步成形。所述压印料可具有以下组分之一：多面体低聚硅倍半氧烷POSS、聚二甲基硅氧烷PDMS、原硅酸四乙酯TEOS或聚(有机)硅氧烷硅酮。此外，提出了一种用该方法制造的光学玻璃元件，一种用于实施该方法的装置以及该装置的用途。

本发明涉及一种用于制造光学玻璃元件的方法和装置，光学玻璃元件以及这种用于制造光学玻璃元件的装置的用途。

现有技术

近年来，已经发生了电子和光学构件的日益小型化。特别地，具有越来越大的电子和光学功能范围的所谓的移动设备，即智能电话、移动电话、笔记本和平板电脑的电子设备是这一发展背后的驱动力。光学元件由至少一个透镜组成，但通常已由多个透镜组成，这些透镜彼此堆叠并将光束投射到图像传感器上。在这种情况下，光学元件的质量必须是最受重视的，以便获得尽可能清晰和无失真的图像。

原则上，用于可见光光谱的光学元件可以由玻璃，特别是由SiO₂或由聚合物制成。主要由于其优异的光学特性，最主要是由于其折射率，玻璃特别适合用于制造这种透镜。

然而，到目前为止，用于移动设备的透镜仍然主要由聚合物制造。聚合物简单地通过压印工艺和特定的印模压印成所需的透镜形状，因此迄今为止仍然代表用于透镜制造的优选材料。此外，注塑成型技术仍然广泛地应用于这种透镜的制造中。

有两大组用于大规模生产光学元件的制造工艺。

第一制造工艺允许在单个压印步骤中多个光学元件的压印。该组制造工艺又可以分为制造工艺的子组，其需要承载基板以在其上压印多个单独的光学元件和能够完全省去承载基板的子组，因为光学元件是完全连续(zusammenhängenden)并且在压印步骤中在两个印模之间制造的、所谓的整体式基板的一部分。整体式基板因此应理解为压印产品，其中所有压印的光学元件彼此连接并且形成光学元件的大的连续场。由于光学元件主要是透镜，并且基板大多数是圆形的，因此在大多数情况下压印产品被称为整体式透镜圆片。

在第二组制造工艺中，多个光学元件不是通过单个压印步骤制造的，而是通过所谓的–分步重复工艺单独地产生。通过该制造工艺，多个单独的光学元件的压印是可能的。光学元件彼此不连接。在大多数情况下，光学元件直接压印在

承载基板上。光学元件也可以保持紧密地与承载基板连接，由此承载基板获得功能特性。然后在分离工艺中沿着光学元件之间的自由空间切割承载基板。在分离工艺后，获得多个由承载基板部分和压印在其上的光学元件组成的复合光学元件。然而，在该专利文献中没有更详细地讨论这种类型的制造方法以及由此产生的产品。

在第三组制造工艺中，压印材料单独地施加在承载基板的多个位置上。此后进行全表面压印工艺，其虽然将各个压印料压印成各自的形状，但不导致压印料的组合。由此可以在承载基板上同时制造多个光学元件。在出版物WO2013/178263A1中非常精确地描述了这种工艺。

玻璃实际上应理解为通过特定的制造工艺转变为其玻璃化状态的非晶形，有时也是部分结晶的材料的非常宽泛且一般的材料类。