Uv可固化墨水、使用其制造边框的方法、制造的边框图案和显示器面板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种使用UV可固化喷墨墨水制造边框（bezel)的方法、通过该方法形 成的边框图案（bezel pattern)、以及包括该边框图案的显示器面板。
【背景技术】
[0002] 通常，形成用于触摸板的边框的方法主要采用丝网印刷来实施。但是，为了用丝网 印刷法获得预定水平下的光密度（0D)，需要印刷至少2层。当所得具有大约10微米厚度的 边框在基板上形成并在其上形成电极时，有可能在边框与该基板之间的边界处生成开口。
[0003] 因此，已经尝试采用喷墨印刷法来形成边框。喷墨印刷法能够使用UV固化或热固 化在短时间内以非接触方式形成所需图案，并能够通过调节喷墨墨滴之间的间距经单次图 案化来实现产品所需要的0D。
[0004] 目前，边框大多数印刷在强化玻璃上。当需要在薄膜或强化玻璃之外的任何基板 上印刷边框时，难以应用传统上用于强化玻璃的高温热固化法，由此必须采用UV固化法来 形成边框。
[0005] 但是，当使用UV可固化墨水印刷并随后固化时，可能发生固化收缩。此类固化收 缩可以令边框的表面粗糙化，并还可能大幅度劣化表面硬度和附着力，不合意地导致低劣 的产品性能。
[0006] [引文列表]
[0007] KR 2013-0132322A
[0008] JP 5488175B2。
【发明内容】
[0009] 技术问题
[0010] 因此，在牢记现有技术中遇到的问题的情况下做出了本发明，本发明的目的是提 供一种使用UV可固化喷墨墨水制造边框的方法，其中在使用UV可固化墨水印刷后可以防 止在固化时发生固化收缩。
[0011] 技术方案
[0012] 为了实现上述目的，本发明提供一种使用UV可固化喷墨墨水制造边框的方法，包 括：a)使用UV可固化喷墨墨水对基板施以喷墨印刷，由此形成具有边框的基板；b)在烘箱 中或在热板上热处理该具有边框的基板，由此消除固化收缩；和c)用UV光照射该边框，由 此形成固化的边框。
[0013] 为了实现上述目的，本发明提供一种用于喷墨印刷的UV可固化墨水组合物，其包 含颜料分散体、助粘剂、粘结剂溶液、多官能单体和光引发剂。
[0014] 此外，本发明提供一种通过上述方法所制造的用于显示器面板的边框图案。
[0015] 此外，本发明提供一种包括该边框图案的显示器面板。
[0016] 有益效果
[0017] 根据本发明，当使用UV可固化喷墨墨水制造边框时，能够抑制在使用UV可固化墨 水印刷后立即固化时所产生的固化收缩，从而所得边框能够表现出所需的边框性能，包括4 或更高的光密度、4H或更高的表面硬度、以及5B的附着力。
【附图说明】
[0018] 图1示出实施例1中获得的边框；
[0019] 图2示出实施例2中获得的边框；
[0020] 图3示出实施例3中获得的边框；
[0021] 图4示出实施例4中获得的边框；
[0022] 图5示出对比例1中获得的边框；
[0023] 图6示出对比例2中获得的边框；
[0024] 图7示出对比例3中获得的边框；
[0025] 图8示出对比例4中获得的边框；
[0026] 图9示出对比例5中获得的边框；
[0027] 图10示出对比例6中获得的边框；以及
[0028] 图11示出对比例7中获得的边框。
【具体实施方式】
[0029] 在下文中将给出本发明的详细描述。
[0030] 根据本发明，制造边框的方法包括：a)使用UV可固化喷墨墨水对基板施以喷墨印 刷，由此形成具有边框的基板；b)在烘箱中或在热板上热处理该具有边框的基板，由此消 除固化收缩；以及c)用UV光照射该边框，由此形成固化的边框。
[0031 ] 所述基板可以包括例如玻璃、薄膜、纸张、塑料等。
[0032] 当用UV可固化墨水印刷基板后立即进行固化，则可能发生固化收缩。此类固化收 缩可以令边框的表面粗糙化，并还可能大幅度劣化边框所需的表面硬度和附着力。
[0033] 因此，本发明的制造边框的方法包括在喷墨印刷后通过热处理来抑制固化收缩。
[0034] 作为一种非接触图案化方法，喷墨印刷能够在所需位置形成数十微米大小的液滴 来制造图案，并且与其它印刷技术不同，由于墨水消耗量低并可以显著减少工序数量，因而 是有利的。
[0035] 热处理可以在烘箱中或在热板上进行。
[0036] 当在烘箱中进行热处理时，在固化工序前，将UV可固化喷墨墨水在烘箱中在90至 ll〇°C下热处理120至180秒，由此消除固化收缩，从而获得优异的边框性能。
[0037] 当在80°C或更低温度下进行在烘箱中的热处理时，需要至少300秒的长时间以防 止固化收缩。另一方面，当在120°C或更高温度下进行在烘箱中的热处理时，印刷质量可能 由于墨水溢流而劣化。
[0038] 同样，当在热板上进行热处理时，该热板法可能引起热损失，与烘箱法相比不合意 地需要相对长的热处理时间。在固化工序前，在100至120 °C的条件下在热板上对UV可固化 喷墨墨水施以热处理5至10分钟，由此消除固化收缩，从而表现出优异的边框性能。如果热 板热处理的温度高于120°C，则基板，即薄膜可能会被破坏。相反，如果其温度低于100°C， 则需要长时间来进行热处理。
[0039] 在c)中，固化的边框根据需要具有1至8微米、更特别地2至6微米的厚度。因 此，当在该边框上形成透明电极时，可以降低边框与覆盖窗之间的厚度差以及锥角，合意地 防止在电极图案中出现开口。
[0040] 所述固化边框的光密度根据需要为4至6,更特别地为4至5。因此，得益于该边 框图案，表现出优异的阻隔性能。如果其光密度超过6，UV固化灵敏度可能降低。为了实现 上述范围内的光密度，必须以提高的量添加光屏蔽材料，使得难以形成图案。
[0041] 所述固化边框还可以表现出边框性能所需的4H或更高的表面硬度以及5B的附着 力。
[0042] 在本发明中，边框是指在任何设备，例如表、显示设备等的边缘处所形成的图案。
[0043] 在本发明中，所述UV可固化喷墨墨水是一种包含颜料分散体、助粘剂、粘结剂溶 液、多官能单体和光引发剂的UV可固化墨水组合物。
[0044] 所述颜料分散体包含炭黑颜料、分散剂和第一反应性单体。
[0045] 在本发明的墨水组合物中，所述炭黑颜料可以包括本领域已知的一种或多种颜料 或其混合物。
[0046] 基于所述颜料分散体的总重量，所述炭黑颜料的用量为10wt%至30wt%。同样， 基于所述墨水组合物总重量，其用量可以设定为5wt%至40wt%。
[0047] 所述分散剂可以包括聚合物分散剂、非离子分散剂、阴离子分散剂或阳离子分 散剂，其例子可以包括聚亚烷基二醇及其酯、聚氧化烯多元醇、酯-环氧烷加合物（ester alkylene oxide adducts)、醇-环氧烧加合物（alcohol alkylene oxide adducts)、横酸 酯、磺酸盐、羧酸酯、羧酸盐、烷基酰胺-环氧烷加合物以及烷基胺，其可以单独使用、或两 种以上组合使用。
[0048] 基于所述颜料分散体的总重量，所述分散剂的用量为2wt%至6wt%。
[0049] 所述第一反应性单体可以包括通常用于UV可固化墨水组合物的那些，优选具有 例如两个或三个官能团。在本发明中，优选单独或组合使用1，6-己二醇二丙烯酸酯、羟基 特戊酸新戊二醇酯（HPNDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯、三 亚甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三亚甲基丙基三丙烯酸酯和丙氧基化甘油 三丙烯酸酯。
[0050] 基于所述颜料分散体的总重量，所述第一反应性单体的量可以是65wt %至 85wt%。
[0051] 基于所述墨水组合物的总重量，所述颜料分散体的用量为50wt %至65wt %。
[0052] 所述助粘剂可以例如是用于提高附着力的单官能单体。
[0053] 所述助粘剂可以包括选自丙烯酸2-羟乙酯（2-HEA)、丙烯酸羟丙酯（HPMA)、甲基 丙烯酸2-羟乙酯（2-HEMA)和甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA)。优选可用的是丙烯酸2-羟乙酯 (2-HEA)单体中的至少一种单体。
[0054] 基于所述墨水组合物的总重量，所述助粘剂的用量为5wt%至25wt%、优选 10wt% 至 15wt%。
[0055] 所述粘结剂溶液包含环氧树脂和第二反应性单体。
[0056] 所述环氧树脂可以没有任何限制地使用，只要其可以调苄基板以及印刷层的附着 力和表面硬度。基于所述粘结剂溶液的总重量，所述环氧树脂的用量为l〇wt%至40wt%。
[0057] 所述第二反应性单体可以例如是丙烯酸酯单体。
[0058] 所述第二反应性单体可以包含选自丙烯酸羟乙酯（HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯 (HEMA)、己二醇二丙烯酸酯（HDDA)、羟基特戊酸新戊二醇酯（HPNDA)和三丙二醇二丙烯酸 酯（TPGDA)中的任意一种或两种以上的丙烯酸酯单体的混合物。
[0059] 基于所述粘结剂溶液的总重量，所述丙稀酸酯单体的用量为60wt %至90wt %。
[0060] 基于所述墨水组合物的总重量，所述粘结剂溶液的用量为5wt %至20wt %。
[0061] 在所述粘结剂溶液中，基于所述墨水组合物的总重量，环氧树脂：第二反应性单 体的重量比可以为20:80至30:70。
[0062] 所述多官能单体优选具有四至六个官能团，所述官能团的例子可以包括但不限于 丙烯酸酯、羧基等。所述多官能单体优选可以包含但不限于双季戊四醇六丙烯酸酯（DPHA) 和双季戊四醇五丙烯酸酯（DPPA)中的至少一种。
[0063] 基于所述墨水组合物的总重量，所述多官能单体的用量优选为lwt%至20wt%。
[0064] 基于所述墨水组合物的总重量，所述光引发剂的用量优选为0. lwt%至10wt%。
[0065] 在本发明的墨水组合物中，在剩余量中可以进一步使用添加剂，例如聚合反应抑 制剂、表面活性剂等等。
[0066] 在喷墨印刷后可以立即将所述UV可固化墨水组合物在短时间内铺展，由此表现 出优异的涂覆性能和固化后的高附着力特性。因此，当施加 UV可固化墨水组合物时，优选 在喷墨头后直接配备UV灯，以使固化与喷墨印刷同时进行。
[0067] 所述UV可固化墨水组合物具有1至20, 000mj/cm2、优选1，000至10, 000mj/cm2的 固化剂量。
[0068] 所述UV可固化墨水组合物吸收360至410纳米波长下的UV光并由此被固化。
[0069] 所述UV可固化墨水组合物在25°C下具有例如1至50cP的粘度，优选在加工温度 下具有2至20cP的粘度，并因此适用于喷墨印刷工序。
[0070] 所述UV可固化墨水组合物具有优异的对基板的附着力和高涂布性。
[0071] 用于固化所述UV可固化墨水组合物的光源可以包括但不一定限于例如汞蒸气弧 光灯、碳弧光灯、氙弧光灯和LED固化机，其可以发射波长为250至450纳米的光。
[0072] 本发明涉及一种通过上述方法制造的用于显示器面板的边框图案。在本发明中， 所述边框图