CN113524473A - 光学基板的切割方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学基板的切割方法，该光学基板包括透明基板以及在透明基板表面构成有凹坑的光学材料，所述方法包括：s1、在所述凹坑内填充硬化的过渡衬底材料，该过渡衬底材料在特定条件下可转化为液态；s2、采用刀片对透明基板进行切割，形成多个基板单粒；s3、使所述过渡衬底材料转化液态，剥离所述的过渡衬底材料。本发明选用在固态时具备一定的硬度，且在一定条件下可以转变为液态的过渡衬底材料，该材料在流体状态可以填附产品背面的凹坑，不会产生气泡；在固体状态支撑效果好，对于切割崩边有较好的品质保证。

Description

光学基板的切割方法
技术领域
本发明是关于光学器件领域，比如涉及一种LED器件，特别是关于一种光学基板的切割方法。
背景技术
在光学产品的封装过程中，有很多产品的封装材料需要运用玻璃、水晶等高透明材料做基板或衬底，并需要在中途将玻璃和水晶等切开成单颗芯片或组块。由于工艺的需求，在玻璃、水晶等基板的底面还会加工其他材料在上面，形成底面高低不平的状态，然后再通过切割将整片产品切成单个芯片或组块。此种结构由于切割区域不平整，或者含有不耐激光的材料等等，无法使用激光切割。通常的切割实现方案是使用研磨胶带等比较软、可以填充基板底面凹陷区域的衬底材料作为支撑，再用刀片切割成单个芯片或组块。
现有技术的缺点是一方面，由于需要填充凹陷区域，使用的衬底材料必须足够软，且有一定的流动性，可以发生形变而填平凹陷区域。另一方面，从刀片的切割品质需求出发，衬底材料不能过软，在切割过程中不能产生过大的衬底形变和移动，从而降低产品崩边的尺寸和异常崩边的概率。所以这两者是一个矛盾的关系。由于玻璃、水晶等材料常用于光学方面的产品，对于崩边的品质要求一般较高，用现有的胶带等材料做衬底的切割方式往往达不到要求。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学基板的切割方法，其能够降低产品崩边的尺寸和异常崩边的概率。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种光学基板的切割方法，该光学基板包括透明基板以及在透明基板表面构成有凹坑的光学材料，所述方法包括：
s1、在所述凹坑内填充硬化的过渡衬底材料，该过渡衬底材料在特定条件下可转化为液态；
s2、采用刀片对透明基板进行切割，形成多个基板单粒；
s3、使所述过渡衬底材料转化液态，剥离所述的过渡衬底材料。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述过渡衬底材料以液态方式自所述凹坑的上方倒入凹坑，
对过渡衬底材料进行硬化。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述过渡衬底材料凸伸出所述凹坑，并形成平整的顶面。
在本发明的一个或多个实施方式中，包括：
提供一模具，该模具具有一腔体；
将光学基板平放于所述腔体内；
向所述腔体内倒入液态的过渡衬底材料；
对过渡衬底材料进行硬化。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述模具包括环形的侧壁以及自侧壁向内凸伸的环形的支撑环，
所述光学基板的边缘支撑于所述支撑环上。
在本发明的一个或多个实施方式中，包括：
提供一模具，该模具具有一腔体；
向所述腔体内倒入液态的过渡衬底材料；
将光学基板平放于所述腔体内，使得所述的光学材料浸入在过渡衬底材料内；
对过渡衬底材料进行硬化。
在本发明的一个或多个实施方式中，还包括：
将光学基板具有过渡衬底材料的一侧粘合在用以提供支撑的胶带上；
刀片自光学基板的另外一侧对透明基板进行切割。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述过渡衬底材料的硬度大于GB标准中#52石蜡，且其熔点小于等于100℃。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述过渡衬底材料为石蜡。其他还可以为能够通过温度变化或UV等手段来控制硬度变化的材料，以及在剥离时可以被药水轻易去除并不造成产品表面损伤的材料等。
在本发明的一个或多个实施方式中，
所述透明基板为玻璃或水晶，和/或
所述的光学基板作为衬底、支撑板或透镜组用于LED器件。
与现有技术相比，本发明选用在固态时具备一定的硬度，且在一定条件下可以转变为液态的过渡衬底材料，该材料在流体状态可以填附产品背面的凹坑，不会产生气泡；在固体状态支撑效果好，对于切割崩边有较好的品质保证。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的LED显示器件或LED发光器件的结构示意图；
图2是根据本发明一实施方式的光学基板的剖视图；
图3是根据本发明一实施方式的光学基板的切割方法流程示意图；
图4是根据本发明一实施方式的模具的立体结构示意图；
图5是根据本发明一实施方式的模具的剖视图；
图6是根据本发明一实施方式的光学基板放置于模具中的示意图；
图7是根据本发明一实施方式的光学基板吸附在胶带表面的立体示意图；
图8是根据本发明一实施方式的光学基板吸附在胶带表面的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，作为示例性说明，本发明提供一种LED显示器件或LED发光器件，包括LED芯片单元/组件10，以及位于LED芯片单元/组件10出光方向设置的透明的光学基板20。
需要说明的是，本发明涉及的光学基板20并不限于作为光学透镜，也并不限于应用于LED器件，其同样也可以应用于其他对透光性和崩边品质要求高的领域，比如其还可以作为一种透明基板或衬底。
结合图2所示，光学基板20包括透明基板21，透明基板21可以采用玻璃、水晶等高透光的材料。
透明基板21的表面阵列凸伸有多个透镜22，透镜22之间的透明基板表面遮盖有有机涂层23，有机涂层23可以采用黑胶等遮光材料。透镜22和有机涂层23在透明基板21的表面构成了非平整的表面，形成了多个凹坑24。
结合图3所示，根据本发明优选实施方式的一种光学基板的切割方法。
步骤1，以石蜡作为过渡衬底材料，加热至80℃上方进行熔化，保持在液态待用。
步骤2，结合图4和图5所示，提供一模具30，该模具30包括环形的侧壁31，环形的侧壁31围成一腔体32，腔体32轴向相通。
侧壁31的底部沿水平方向向腔体32内凸伸有环形的支撑环33，支撑环33具有水平的支撑面。
一实施例中，侧壁31和支撑环33均采用金属材质，侧壁31和支撑环33之间焊接固定。
支撑环33的内径小于光学基板20的外径，以方便对光学基板20进行支撑。
腔体32的深度大于光学基板20的厚度，以方便液态的石蜡覆盖光学基板20的整个表面。
支撑环33的底部镂空，以方便对光学基板20向上顶出，取出光学基板20。
步骤3，结合图6所示，将光学基板20水平放置于模具30的腔体32内，使得光学基板20的边缘对应支撑在支撑环33的支撑面上。
光学基板20的形状与支撑环33相对应，一实施例中，支撑环33为圆环形，相应的，光学基板20为圆盘形状。光学基板20在放置完成后，其正好可以覆盖支撑环33的镂空窗口，使得腔体32的底部封闭。
步骤4，将液态的石蜡从模具30的边缘处缓慢倒入腔体32内，使其充满整个腔体32，并使得石蜡50顶端略高于模具30。
为了保持石蜡始终处于液态，可以对模具进行加热，加热温度高于80℃(石蜡的熔点，该温度可根据所选的石蜡型号和相应熔点设定)。
步骤5，通过刮刀对高于模具30的石蜡挂除，并形成水平的石蜡表面。
步骤6，自然冷却或主动降温使得石蜡硬化。
步骤7，结合图7和图8所示，提供一切割环40，切割环40旨在向光学基板20提供稳定的支撑。该切割环40包括金属环41以及连接在金属环41上的胶带42，胶带42铺设在金属环中间的镂空窗口，胶带42形成一吸附表面421。
在优选的实施例中，胶带42为紫外线胶带。
将光学基板20具有石蜡50的一面附接至胶带42的吸附表面421，通过胶带42对光学基板20进行稳定的支撑。
步骤8，通过切割刀沿着切割区域对光学基板20进行切割，切割刀自光学基板20没有石蜡的一侧进行，切割深度至少延伸至石蜡层。将光学基板20分割成多个基板单粒。
步骤9，将光学基板20从金属环41上取下，然后对位于光学基板20表面的石蜡进行加热，使得石蜡熔化成液态，从而实现石蜡的剥离。
在其他实施例中，过渡衬底材料还可以为能够通过温度变化或UV等手段来控制硬度变化的材料，以及在剥离时可以被药水轻易去除并不造成产品表面损伤的材料等。
本案中，采用石蜡作为过渡衬底材料，一方面，石蜡在固态时具备良好的硬度，其填充于光学基板的凹坑内可以实现良好的支撑效果，对于切割崩边具有非常佳的崩边品质保证；另一方面，其在相对较低的温度下，可以转变为液态，通过其流动性可以很好的填充在凹坑内，同时在完成切割后，容易进行剥离。
本发明旨在提供一种过渡衬底材料，可以实现对光学基板凹坑的填充和硬度增强，因此，在其他实施例中，还可以采用其他材料以替代石蜡，特别是可以在固态和液态之间可以转化的相变材料，并满足在固态具备一定的硬度，同时在一定条件下(比如加热)可以转变为液态。一实施例中，比如可以采用棕榈蜡或棕榈蜡和石蜡的混合物，另一实施例中，也可以考虑采用水合盐、硬脂酸、无机盐等固-液相变材料。
在第二实施例中，可以采用一定厚度的石蜡纸，石蜡纸的厚度应大于光学基板凹坑的深度，通过将石蜡纸直接贴附在光学基板的表面，然后将石蜡挤压入凹坑内。该种方式容易在产品的凹坑处聚积气泡，对于产品表面结构要求较为苛刻。
在第三实施例中，所提供的模具30底部密封，先在模具30的腔体内灌注一定高度的液态石蜡，然后将光学基板放入到模具30的腔体内，这种方式同样容易在产品的凹坑处聚积气泡，而且对于产品表面结构要求较为苛刻。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种光学基板的切割方法，该光学基板包括透明基板以及在透明基板表面构成有凹坑的光学材料，其特征在于，所述方法包括：
s1、在所述凹坑内填充硬化的过渡衬底材料，该过渡衬底材料在特定条件下可转化为液态；
s2、采用刀片对透明基板进行切割，形成多个基板单粒；
s3、使所述过渡衬底材料转化液态，剥离所述的过渡衬底材料。
2.如权利要求1所述的光学基板的切割方法，其特征在于，所述过渡衬底材料以液态方式自所述凹坑的上方倒入凹坑，
对过渡衬底材料进行硬化。
3.如权利要求1所述的光学基板的切割方法，其特征在于，所述过渡衬底材料凸伸出所述凹坑，并形成平整的顶面。
4.如权利要求1所述的光学基板的切割方法，其特征在于，包括：
提供一模具，该模具具有一腔体；
将光学基板平放于所述腔体内；
向所述腔体内倒入液态的过渡衬底材料；
对过渡衬底材料进行硬化。
5.如权利要求4所述的光学基板的切割方法，其特征在于，所述模具包括环形的侧壁以及自侧壁向内凸伸的环形的支撑环，
所述光学基板的边缘支撑于所述支撑环上。
6.如权利要求1所述的光学基板的切割方法，其特征在于，包括：
提供一模具，该模具具有一腔体；
向所述腔体内倒入液态的过渡衬底材料；
将光学基板平放于所述腔体内，使得所述的光学材料浸入在过渡衬底材料内；
对过渡衬底材料进行硬化。
7.如权利要求1所述的光学基板的切割方法，其特征在于，还包括：
将光学基板具有过渡衬底材料的一侧粘合在用以提供支撑的胶带上；
刀片自光学基板的另外一侧对透明基板进行切割。
8.如权利要求1至7任一所述的光学基板的切割方法，其特征在于，所述过渡衬底材料的熔点小于等于100℃。
9.如权利要求8所述的光学基板的切割方法，其特征在于，所述过渡衬底材料为石蜡。
10.如权利要求1至7任一所述的光学基板的切割方法，其特征在于，
所述透明基板为玻璃或水晶，和/或
所述的光学基板作为衬底、支撑板或透镜组用于LED器件。
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