CN107001824B - 可紫外光固化的油墨组合物、使用其制造显示基板的边框图案的方法以及制造的边框图案 - Google Patents

可紫外光固化的油墨组合物、使用其制造显示基板的边框图案的方法以及制造的边框图案 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可紫外光固化的油墨组合物、使用该可紫外光固化的油墨组合物制造显示基板的边框图案的方法以及由此制造的边框图案，所述可紫外光固化的油墨组合物包含着色剂、环氧树脂、氧杂环丁烷树脂和光聚合引发剂，其中，所述环氧树脂与所述氧杂环丁烷树脂的含量比为1:0.5至1:6，所述可紫外光固化的油墨组合物的固化剂量是20至5,000mJ/cm2。

Description

可紫外光固化的油墨组合物、使用其制造显示基板的边框图 案的方法以及制造的边框图案
技术领域
本申请要求基于在2014年9月26日提交的韩国专利申请No.10-2014-0129417、在2014年12月11日提交的韩国专利申请No.10-2014-0178523和在2015年9月30日提交的韩国专利申请No.10-2015-0138099的优先权，相应的韩国专利申请文献的全部公开内容作为本说明书的一部分被包含。
本发明涉及一种可紫外光固化的油墨组合物、使用该可紫外光固化的油墨组合物制造显示基板的边框图案的方法以及由此制造的边框图案。
背景技术
在显示设备中，为了实现减重和薄化，已经使用在基板上形成边框图案的方法来代替使用单独的边框结构。
在现有技术中的制造显示基板的方法中，使用光刻法或丝网印刷法形成边框图案。但是在光刻法的情况下，具有形成图案的生产成本非常高的缺点，并且工艺复杂。在丝网印刷法的情况下，由于组合物的粘度较高，形成的图案的厚度增加至几十微米，因此，在图案形成部分与图案未形成部分之间产生台阶差。此外，对于白色或金色而不是黑色的边框部分，通过使用多次重新涂颜色的方法来形成边框部分，以获得适当水平的光密度，如上所述，当边框图案的印刷频率增加时，图案形成部分和图案未形成部分之间的台阶差进一步增加。
特别地，在边框图案设置在显示设备的内侧面上的触控显示板的情况下，存在的问题是，当涂布透明导电薄膜时，该导电薄膜不能连续涂布或发生短路。此外，当将上基板，例如，具有粘合力的薄膜(如偏光板)附着到其上形成有边框图案的表面上时，如果边框图案形成部分与边框图案未形成部分之间的台阶差和锥度角(taper angle)较大，会产生微气泡，或者会使整个薄膜脱落，这会损坏外观质量。当附着时变形的薄膜的回复力大于薄膜与图案形成部分或薄膜与图案未形成部分之间的粘合力时，会导致发生脱落。
因此，需要开发一种方法，与形成边框图案的常规方法相比，所述方法中与薄膜的粘合力得到改善。
发明内容
技术问题
因此，考虑到现有技术中遇到的上述问题而做出本发明，本发明的一个目的是提供一种制造边框图案的方法、由此制造的边框图案以及包含该边框图案的显示基板，通过使用具有较小的锥度角和较薄的膜厚度的可紫外光固化的油墨组合物，在该组合物固化形成边框图案时，所述边框图案不会表现出由于较大的台阶差而引起的短路以及由于气泡的产生和薄膜的脱落而引起的外观质量的劣化。
当用紫外线固化边框图案时，显示元件在接收紫外线时会经历组成物质的劣化。因此，更优选地，适当地调整紫外线的剂量(累积光量＝mW/cm2×秒＝mJ/cm2)，如果可能，以较低的能量使用较长波长的紫外线。
技术方案
为了解决上述问题，本发明提供一种可紫外光固化的油墨组合物，该组合物包含着色剂、环氧树脂、氧杂环丁烷树脂和光聚合引发剂，其中，环氧树脂与氧杂环丁烷树脂的含量比为1:0.5至1:6，可紫外光固化的油墨组合物的固化剂量为20至5,000mJ/cm2。此外，可以使用360nm至410nm的具有较低的能量的长波长紫外线，特别地，可以提供能够被单一波长的UV-LED发射光固化的组合物。
另外，本发明提供一种制造用于显示基板的边框图案的方法，包括：通过使用所述可紫外光固化的油墨组合物在基板上形成边框图案；以及固化所述边框图案。
另外，本发明提供一种通过使所述可紫外光固化的油墨组合物固化而在基板上形成的用于显示基板的边框图案。
有益效果
根据本发明，通过使用表现出较小的锥度角和较薄的膜厚度的可紫外光固化的油墨组合物，在该组合物固化形成边框图案时，可以制造不表现出由于较大的台阶差而引起的短路以及根据气泡的产生和薄膜的脱落的外观质量的劣化的边框图案。
在本发明的制造边框图案的方法中，通过使用包含表面活性剂的可紫外光固化的油墨组合物制造的边框图案具有对基板的优异的粘合力和优异的涂布性能，并且对上基板的粘合力优异。
具体实施方式
下文中，将更详细地描述本发明。
本发明提供一种可紫外光固化的油墨组合物，该组合物包含着色剂、环氧树脂、氧杂环丁烷树脂和光聚合引发剂，其中，环氧树脂与氧杂环丁烷树脂的含量比为1:0.5至1:6，可紫外光固化的油墨组合物的固化剂量为20至5,000mJ/cm2。
另外，本发明的可紫外光固化的油墨组合物还可以包含选自表面活性剂、助粘剂、稀释剂和光敏剂中的一种或多种。
在所述可紫外光固化的油墨组合物中，通常可以使用自由基可聚合树脂和阳离子可聚合树脂。自由基可聚合树脂由于由氧气引起的固化失败而不适于薄膜的固化，并且由于固化收缩率太大以致与玻璃基材的粘合性较低，因而不适于形成边框图案。相反，由于阳离子可聚合树脂通常具有较低的固化收缩率并且受氧气的影响很小，因而其在固化薄膜方面是有利的。
本发明中使用的可紫外光固化的油墨组合物包含环氧树脂作为阳离子固化组分。所述环氧树脂可以具体地为选自双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、线型脂肪族环氧树脂、联苯型环氧树脂和脂环族环氧树脂中的一种或两种的混合物。
所述脂环族环氧化合物可以指包含一个或多个环氧化脂环基团的化合物。
在包含环氧化脂环基团的脂环族环氧化合物中，所述环氧化脂环基团是指键合至脂环上的环氧基。所述环氧化脂环基团可以例示为如下官能团，如3,4-环氧基环戊基、3,4-环氧基环己基、3,4-环氧基环戊基甲基、3,4-环氧基环己基甲基、2-(3,4-环氧基环戊基)乙基、2-(3,4-环氧基环己基)乙基、3-(3,4-环氧基环戊基)丙基或3-(3,4-环氧基环己基)丙基。构成脂环的氢原子也可以被诸如烷基的取代基任意取代。作为所述脂环族环氧化合物，例如，可以使用下面具体例示的化合物，但是不限于此。
例如，可以使用二环戊二烯二氧化物、环氧环己烷、4-乙烯基-1,2-环氧基-4-乙烯基环己烯、乙烯基环己烯二氧化物、柠檬烯一氧化物、柠檬烯二氧化物、(3,4-环氧基环己基)甲基-3,4-环氧基环己烷羧酸酯、3-乙烯基环氧环己烷、双(2,3-环氧基环戊基)醚、双(3,4-环氧基环己基甲基)己二酸酯、双(3,4-环氧基-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、(3,4-环氧基环己基)甲基醇、(3,4-环氧基-6-甲基环己基)甲基-3,4-环氧基-6-甲基环己烷羧酸酯、乙二醇双(3,4-环氧基环己基)醚、3,4-环氧基环己烯羧酸乙二醇二酯、(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷和由Daicel公司制造的Celloxide 8000等。
相对于可紫外光固化的油墨组合物的总重量，环氧树脂的含量优选为5至60重量％，更优选为10至30重量％。当所述含量超过60重量％时，涂布性能劣化，当所述含量小于5重量％时，灵敏度劣化。
所述可紫外光固化的油墨组合物包含氧杂环丁烷树脂作为另一种阳离子可聚合单体。
所述氧杂环丁烷树脂是在其分子结构中具有4元环醚基团的化合物，并且可以用于降低阳离子固化油墨组合物的粘度，例如，在25℃下小于50cPs。
具体地，可以使用3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、二[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-环己氧基甲基氧杂环丁烷或苯酚酚醛清烯氧杂环丁烷等。作为所述氧杂环丁烷化合物，可以使用，例如，由Toagosei有限公司制造的“ARON OXETANE OXT-101”、“ARON OXETANE OXT-121”、“ARON OXETANE OXT-211”、“ARON OXETANE OXT-221”或“ARON OXETANE OXT-212”等。氧杂环丁烷化合物可以单独使用或者两种以上组合使用。
相对于可紫外光固化的油墨组合物的总重量，氧杂环丁烷树脂的含量优选为15至80重量％，更优选为40至60重量％。当所述含量超过80重量％时，固化程度较低，当所述含量小于15重量％时，粘度增加，因此，涂布性能劣化。
另外，可以使用的本发明的氧杂环丁烷树脂可以包含具有一个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物和具有两个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物。当将具有一个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物和具有两个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物一起使用时，具有可以调节薄膜的粘度和柔性的优点。如上所述，当将两种氧杂环丁烷化合物一起使用时，优选以具有一个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物与具有两个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物的含量范围为1:1.16至1:3或1:3至1:16来使用这两种氧杂环丁烷化合物。
另外，本发明的环氧树脂与氧杂环丁烷树脂的含量比为1:0.5至1:6。当环氧化合物与氧杂环丁烷化合物的比率超过1:6时，由于组合物的粘度较低，因而组合物涂布性能优异，但是固化灵敏度会劣化。当所述比率小于1:0.5时，由于组合物的粘度较高，因而涂布性能会劣化。
本发明的油墨组合物包含通过辐射紫外线而产生阳离子物质或布朗斯特酸的化合物作为阳离子光聚合引发剂，例如，碘鎓盐或锍盐，但是不限于此。
所述碘鎓盐或锍盐使得油墨中包含的具有不饱和双键的单体在紫外线固化工艺的过程中进行反应形成聚合物而发生固化反应。还可以根据聚合效率使用光敏剂。
作为一个实例，所述光聚合引发剂可以是具有由SbF6 -、AsF6 -、BF6 -、(C6F5)4B-、PF6 -或RfnF6-n表示的阴离子的光聚合引发剂，但是不限于此。
相对于可紫外光固化的油墨组合物的总重量，光聚合引发剂的含量优选为1至15重量％，更优选为2至10重量％。当光聚合引发剂的含量小于1重量％时，固化反应不充分，当所述含量超过15重量％时，光聚合引发剂没有全部溶解，或者粘度增加，因此涂布性能会劣化。
所述油墨组合物还可以包含稀释剂，用于通过降低油墨的粘度来增加流动性，从而改善涂布性能。
所述稀释剂的实例包括选自甲基乙基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇甲基乙基醚、2-乙氧基丙醇、2-甲氧基丙醇、2-乙氧基乙醇、3-甲氧基丁醇、环己酮、环戊酮、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纤剂乙酸酯、甲基溶纤剂乙酸酯、乙酸丁酯、二丙二醇单甲醚、环氧环己烷和丙烯碳酸酯中的至少一种，但是不必局限于此。
基于可紫外光固化的油墨组合物的总重量，稀释剂的含量优选为0至30重量％，更优选为0.1至20重量％。如果所述含量大于30重量％时，则固化灵敏度降低。
所述可紫外光固化的油墨组合物包含着色剂。
作为所述着色剂，可以使用一种或多种颜料、染料或它们的混合物，对着色剂没有特别地限制，只要所述着色剂可以根据需要表现出颜色即可。
作为本发明的一个示例性实施方案，可以使用炭黑、石墨、金属氧化物和有机黑色颜料等作为黑色颜料。
炭黑的实例可以包括SEAST 5HIISAF-HS、SEAST KH、SEAST 3HHAF-HS、SEAST NH、SEAST 3M、SEAST 300HAF-LS、SEAST 116HMMAF-HS、SEAST 116MAF、SEAST FMFEF-HS、SEASTSOFEF、SEAST VGPF、SEAST SVHSRF-HS和SEAST SSRF(Tokai Carbon有限公司)；DIAGRAMBLACK II、DIAGRAM BLACK N339、DIAGRAM BLACK SH、DIAGRAM BLACK H、DIAGRAM LH、DIAGRAM HA、DIAGRAM SF、DIAGRAM N550M、DIAGRAM M、DIAGRAM E、DIAGRAM G、DIAGRAM R、DIAGRAM N760M、DIAGRAM LR、#2700、#2600、#2400、#2350、#2300、#2200、#1000、#980、#900、MCF88、#52、#50、#47、#45、#45L、#25、#CF9、#95、#3030、#3050、MA7、MA77、MA8、MA11、MA100、MA40、OIL7B、OIL9B、OIL11B、OIL30B和OIL31B(Mitsubishi Chemical公司)；PRINTEX-U、PRINTEX-V、PRINTEX-140U、PRINTEX-140V、PRINTEX-95、PRINTEX-85、PRINTEX-75、PRINTEX-55、PRINTEX-45、PRINTEX-300、PRINTEX-35、PRINTEX-25、PRINTEX-200、PRINTEX-40、PRINTEX-30、PRINTEX-3、PRINTEX-A、SPECIAL BLACK-550、SPECIAL BLACK-350、SPECIALBLACK-250、SPECIAL BLACK-100和LAMP BLACK-101(Degussa有限公司)；RAVEN-1100ULTRA、RAVEN-1080ULTRA、RAVEN-1060ULTRA、RAVEN-1040、RAVEN-1035、RAVEN-1020、RAVEN-1000、RAVEN-890H、RAVEN-890、RAVEN-880ULTRA、RAVEN-860ULTRA、RAVEN-850、RAVEN-820、RAVEN-790ULTRA、RAVEN-780ULTRA、RAVEN-760ULTRA、RAVEN-520、RAVEN-500、RAVEN-460、RAVEN-450、RAVEN-430ULTRA、RAVEN-420、RAVEN-410、RAVEN-2500ULTRA、RAVEN-2000、RAVEN-1500、RAVEN-1255、RAVEN-1250、RAVEN-1200、RAVEN-1190ULTRA和RAVEN-1170(Colombia Carbon有限公司)或它们的混合物等。
作为所述有机黑色颜料，可以使用苯胺黑、内酰胺黑或苝黑系列等，但是所述有机黑色颜料不限于此。
在本发明中，所述可紫外光固化的油墨组合物通过辐射具有长波长(例如，360或410nm)的紫外线固化，从而具有一定水平的光密度(OD)。为此，相对于可紫外光固化的油墨组合物的总重量，着色剂的含量可以优选为1至15重量％，更优选为3至10重量％。当着色剂的含量小于1重量％时，不能表现出应用于边框的OD水平，当所述含量超过15重量％时，过量的着色剂在油墨中不分散，并且会形成沉淀。
当着色剂的含量在所述范围内时，OD可以保持在0.2至5的范围内。
所述可紫外光固化的油墨组合物包含用于降低油墨组合物的表面张力的表面活性剂，从而表现出较小的锥度角。
作为表面活性剂，可以使用市售产品，例如，可以使用选自以下物质的物质：由DaiNippon Ink&Chemicals(DIC)有限公司制造的Megafack F-444、F-475、F-478、F-479、F-484、F-550、F-552、F-553、F-555、F-570、RS-75；由Asahi Glass有限公司制造的S-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141和S-145；或者由Sumitomo 3M有限公司制造的Fluorad FC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430和FC-4430；由Dupont公司制造的Zonyl FS-300、FSN、FSN-100和FSO；由BYK Chemie制造的BYK-306、BYK-310、BYK-320、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-342、BYK-350、BYK-354、BYK-355、BYK-356、BYK-358N、BYK-359、BYK-361N、BYK-381、BYK-370、BYK-371、BYK-378、BYK-388、BYK-392、BYK-394、BYK-399、BYK-3440、BYK-3441、BYKETOL-AQ、BYK-DYNWET 800、BYK-SILCLEAN 3700和BYK-UV3570；以及由Tego公司制造的Rad 2100、Rad 2011、Glide 100、Glide 410、Glide 450、Flow370和Flow 425。
基于可紫外光固化的油墨组合物的总重量，表面活性剂的含量优选为0.1至5.0重量％，更优选为0.5至3.0重量％。当表面活性剂的含量小于0.1重量％时，降低组合物的表面张力的效果不足，导致当将组合物涂布在基板上时发生涂布缺陷。当所述含量超过5.0重量％时，表面活性剂使用过量，引起组合物的相容性和消泡性能反而降低的问题。
所述可紫外光固化的油墨组合物还可以包含光敏剂，以补充在较长波长的活性能量射线下的固化性。
所述光敏剂可以是选自以下物质的一种或多种：蒽类化合物，如蒽、9,10-二丁氧基蒽、9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽和2-乙基-9,10-二甲氧基蒽；二苯甲酮类化合物，如二苯甲酮、4,4-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基氨基二苯甲酮、甲基-邻-苯甲酰基苯甲酸酯、3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮和3,3,4,4-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮；苯乙酮；酮类化合物，如二甲氧基苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮和丙酮；苝；芴酮类化合物，如9-芴酮、2-氯-9-芴酮和2-甲基-9-芴酮；噻吨酮类化合物，如噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、异丙基噻吨酮(ITX)和二异丙基噻吨酮；呫吨酮类化合物，如呫吨酮和2-甲基呫吨酮；蒽醌类化合物，如蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、叔丁基蒽醌和2,6-二氯-9,10-蒽醌；吖啶类化合物，如9-苯基吖啶、1,7-双(9-吖啶基)庚烷、1,5-双(9-吖啶基)戊烷和1,3-双(9-吖啶基)丙烷；二羰基化合物，如苄基、1,7,7-三甲基-双环[2,2,1]庚烷-2,3-二酮和9,10-菲醌；氧化膦类化合物，如2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦；苯甲酸酯类化合物，如甲基-4-(二甲基氨基)苯甲酸酯、乙基-4-(二甲基氨基)苯甲酸酯和2-正丁氧基乙基-4-(二甲基氨基)苯甲酸酯；氨基增效剂，如2,5-双(4-二乙基氨基亚苄基)环戊酮、2,6-双(4-二乙基氨基亚苄基)环己酮和2,6-双(4-二乙基氨基亚苄基)-4-甲基-环己酮；香豆素类化合物，如3,3-羰基乙烯基-7-(二乙基氨基)香豆素、3-(2-苯并噻唑基)-7-(二乙基氨基)香豆素、3-苯甲酰基-7-(二乙基氨基)香豆素、3-苯甲酰基-7-甲氧基-香豆素和10,10-羰基双[1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H,11H-Cl]-苯并吡喃并[6,7,8-ij]-喹嗪-11-酮；查耳酮化合物，如4-二乙基氨基查耳酮和4-叠氮基亚苄基苯乙酮；2-苯甲酰基亚甲基；以及3-甲基-b-萘并噻唑啉。
相对于100重量份的光聚合引发剂，光敏剂的含量优选为1至200重量份，更优选为10至100重量份。存在的问题是，当所述含量小于1重量份时，在所需波长处可能无法实现固化灵敏度的协同作用，当所述含量超过200重量份时，光敏剂不溶解，并且图案的粘合力和交联密度会劣化。
所述可紫外光固化的油墨组合物还可以包含助粘剂作为添加剂。
附着在边框图案上的薄膜根据使用条件(如温度和湿度)反复地收缩和膨胀，使得边框图案上施加有应力，结果，薄膜和边框会从玻璃基板上脱落。当将选自烷氧基硅烷类化合物、环氧硅烷类化合物、氨基苯基硅烷类化合物、氨基硅烷类化合物、巯基硅烷类化合物和乙烯基硅烷类化合物中的一种或多种硅烷类化合物用作助粘剂以防止脱落时，可以表现出优异的结果。
其中，更优选环氧硅烷类化合物作为本发明的助粘剂。
相对于油墨组合物的总重量，助粘剂的含量优选为0.1至15重量％，更优选为2至10重量％。存在的问题是，当所述含量小于0.1重量％时，不能防止边框图案从玻璃基材上脱落，当所述含量超过15重量％时，油墨溶液的粘度增加，并且可分散性较低。
本发明中使用的可紫外光固化的油墨组合物在喷墨印刷后立即在短时间内铺展，因此表现出优异的涂膜特性，并且所述组合物经固化以表现出优异的粘合特性。因此，当使用所述可紫外光固化的油墨组合物时，优选在喷墨头正后方设置UV灯，使得油墨组合物可以在喷墨印刷的同时固化。
优选地，使用UV-LED而不是汞灯，可以缩小光源的尺寸并且有利于设备保养。更优选地，可以使用使OLED或液晶显示设备的劣化降低的波长为380nm以上的长波长UV-LED灯作为光源。然而，由于UV-LED灯产生单一波长的光，因此，应当适当地设置所述油墨组合物的光聚合引发剂和光敏剂的种类和含量。
用于固化所述可紫外光固化的油墨组合物的剂量为20至5,000mJ/cm2，优选为100至2,000mJ/cm2，更优选为500至1,500mJ/cm2。
所述可紫外光固化的油墨组合物通过吸收波长范围在250nm至450nm，优选为360nm至410nm内的辐射来固化。
所述可紫外光固化的油墨组合物在25℃下的粘度为1cP至50cP，更优选地，作为一个实例，在25℃下的粘度为3cP至30cP，因此适合于喷墨工艺。具有上述粘度范围的可紫外光固化的油墨组合物在工艺温度下具有良好的排放量。工艺温度是指为了降低可紫外光固化的油墨组合物的粘度而加热的温度。所述工艺温度可以为10℃至100℃，优选为20℃至70℃。
另外，所述可紫外光固化的油墨组合物具有对上基板的优异的粘合力和涂布性能。
通过用于上基板的粘胶层，将通过使用所述可紫外光固化的油墨组合物形成的边框图案的上部附着到上基板上，由于所述可紫外光固化的油墨组合物表现出对用于上基板的粘合剂，如丙烯酸粘合剂、苯乙烯丁二烯橡胶类粘合剂、环氧树脂粘合剂、聚乙烯醇类粘合剂和聚氨酯类粘合剂的优异的粘合力，因此，当使用所述可紫外光固化的油墨组合物时，可以获得边框图案与上基板之间的附着力得到改善的效果。
根据本发明的制造显示基板的边框图案的方法使用所述可紫外光固化的油墨组合物。
具体地，根据本发明的制造显示基板的边框图案的方法包括：a)通过使用所述可紫外光固化的油墨组合物在基板上形成边框图案；以及b)使所述边框图案固化。
另外，根据本发明的制造显示基板的边框图案的方法还可以包括在a)形成边框图案之前清洁和干燥基板。所述清洁和干燥是为了根据基板的表面能选择性地进行表面处理，以便改善油墨的涂布性能并去除由异物造成的污渍。
具体地，所述表面处理可以通过诸如湿法表面处理、UV臭氧处理和常压等离子体处理的处理来进行。
作为在基板上形成边框图案的方法，可以使用选自使用可紫外光固化的树脂的喷墨印刷法代替光刻和丝网印刷法、凹版涂布法和反向胶版涂布法(reverse offsetcoating)的方法。为了应用所述方法，本发明的油墨组合物的粘度可以为1cP至50cP，优选为3cP至45cP。
为了通过上述方法在基板的特定部分形成边框图案，将具有1cP至50cP的较低的粘度的油墨组合物涂布为0.1至20μm，更具体地为0.5至5μm的高度。通过暴露在包含紫外射线的条件下使涂布的组合物固化，由此，可以制造薄膜厚度为0.1至20μm，更具体地为0.5至5μm的边框图案。
用于固化根据本发明的可紫外光固化的油墨组合物的光源可以是汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯或UV-LED光源，优选地是UV-LED光源，更优选地是使OLED或液晶显示设备的劣化降低的380nm以上的长波长的UV-LED光源。
所述边框图案在固化处理之后测得的锥度角为大于0°且30°以下，厚度为0.1μm至20μm。此外，锥度角可以优选为大于0°且10°以下。此外，厚度优选为0.5μm至5μm。本发明的边框图案具有上述特征，因此不会表现出由于较大的台阶差而引起的短路以及由于气泡的产生和薄膜的脱落而引起的外观质量的劣化。
所述边框图案每2.0μm的薄膜厚度的光密度可以是0.1至5，如有必要，为0.5至2。在这种情况下，具有由边框图案引起的屏蔽特性优异的优点。当所述光密度超过5时，由于需要加入的颜料的含量非常高，因而会不利地影响油墨的制造和喷墨过程，并且会抑制所述可紫外光固化的油墨组合物被辐射固化。
本发明提供一种通过上述方法制造的显示基板的边框图案。在本发明中，边框图案是指在各种设备如计时器和显示设备的边缘形成的图案。
所述边框图案在固化处理之后测得的锥度角为大于0°且30°以下，厚度为0.1μm至20μm。此外，锥度角可以优选为大于0°且10°以下。此外，厚度优选为0.5μm至5μm。本发明的边框图案具有上述特征，因此不会表现出由于较大的台阶差而引起的短路以及由于气泡的产生和薄膜的脱落而引起的外观质量的劣化。
基于1.0μm的薄膜厚度，所述边框图案的光密度可以为0.05至2.5，如有必要，为0.25至1.0。在这种情况下，具有由边框图案引起的屏蔽特性优异的优点。当所述光密度超过2.5时，由于需要加入的颜料的含量非常高，因而会不利地影响油墨的制造和喷墨过程，并且会抑制所述可紫外光固化的油墨组合物被辐射固化。
另外，本发明提供一种包含所述边框图案的显示基板。
显示设备可以是在等离子体显示面板(PDP)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示(LCD)设备、薄膜晶体管-液晶显示(LCD-TFT)设备和阴极射线管(CRT)的任意一种中使用的显示设备。
下文中，将参考实施例详细地描述本发明。提供下面的实施例用于描述本发明，本发明的范围包括在所附权利要求书中描述的范围及其替代和修改，并且不限于实施例的范围。
<实施例>
通过混合如下面的表1中所示的组分并搅拌组分3小时，制备实施例1至8和比较例1至3中的用于形成边框图案的组合物。
[表1]
Figure GDA0001303345620000121
A1:炭黑
B1:Celloxide 2021P(Daicel公司)
C1:ARON OXETANE 221(Toagosei有限公司)
D1:CPI-200K(San-Apro)
D2:Rhodorsil 2074(Bluestar silicones)
D3:Irgacure 250(BASF)
E1:BYK-330(BYK chemie)
F1:9,10-二丁氧基蒽
F2:2,4-二乙基噻吨酮
<制备实施例1>边框图案的制造
通过喷墨涂布方法，将在实施例1至8和比较例1至3中制备的组合物涂布在清洁的LCD玻璃基材上，使得固化后的厚度为2μm。在涂布之后的1分钟之内(为了防止异物附着)在下面的条件下对涂层辐射紫外线并使组合物固化来形成边框图案。使用的紫外线辐射器是具有较宽的UV发射波长的高压汞灯和在单一波长处集中发射光的波长为395nm的UV-LED灯。UV射线辐射后，佩戴乳胶手套来确定边框图案是否固化，然后通过按压边框图案来观察压痕和粘性。
<制备实施例2>使用边框图案制造显示设备
通过制备实施例1中的方法在显示面板(以下称为面板)的上表面上形成边框图案，作为上部基材，将由LG化学制造的使用丙烯酸粘胶层的NRT偏振膜附着于其上。附着之后，利用密封剂将其周围包覆，以防止水分和异物进入偏振膜和图案的横截面中。
<试验实施例1>粘度
测量在实施例1至8和比较例1和3中制备的组合物的粘度。作为粘度测量装置，使用由Brookfield Industries有限公司制造的DV-III+。
<试验实施例2>边框图案的OD的评价
除了进行旋转涂布来代替喷墨涂布之外，根据制备实施例1在常规LCD玻璃基板上涂布所述组合物，使得厚度为1μm，并使用X-rite OD测量装置测量其OD。
[表2]
Figure GDA0001303345620000131
Figure GDA0001303345620000141
参照表2，实施例1至8的可固化的油墨组合物同时具有较低的粘度和优异的固化灵敏度，这有助于形成边框图案。特别地，实施例4、6和7的可固化的油墨组合物可以用发射单一波长的光的UV-LED固化，这适用于制造边框图案，而不会产生由于相对较强的能量和热发生而引起的损坏。
与实施例1至8不同，不满足本发明的环氧树脂与氧杂环丁烷的比例的比较例1至3表现出比实施例显著降低的固化灵敏度。特别地，在比较例2中，在使用高压汞灯固化时固化灵敏度相对较好，但是可以证实，不能用单一波长的UV-LED进行固化。

Claims (40)

1.一种用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，包含着色剂、环氧树脂、氧杂环丁烷树脂、光聚合引发剂和表面活性剂，其中，所述环氧树脂与所述氧杂环丁烷树脂的含量比为1:3.4至1:6，相对于所述可紫外光固化的油墨组合物的总重量，所述氧杂环丁烷树脂的含量为60重量％至75重量％，在395nm的UV-LED下所述可紫外光固化的油墨组合物的固化剂量是20至3,000mJ/cm2，并且基于所述可紫外光固化的油墨组合物的总重量，稀释剂的含量为0重量％。
2.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，还包含选自助粘剂和光敏剂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述氧杂环丁烷树脂包含具有一个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物和具有两个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物。
4.根据权利要求3所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述具有一个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物与所述具有两个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物的含量比为1:16至1:3。
5.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，相对于所述可紫外光固化的油墨组合物的总重量，所述环氧树脂的含量为5重量％至50重量％。
6.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述光聚合引发剂是碘鎓盐或锍盐。
7.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，基于所述可紫外光固化的油墨组合物的总重量，所述光聚合引发剂的含量为1重量％至15重量％。
8.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，基于所述可紫外光固化的油墨组合物的总重量，所述着色剂的含量为1重量％至15重量％。
9.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述表面活性剂是氟类表面活性剂。
10.根据权利要求9所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，基于所述可紫外光固化的油墨组合物的总重量，所述氟类表面活性剂的含量为0.1重量％至5.0重量％。
11.根据权利要求2所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，基于100重量份的所述光聚合引发剂，所述光敏剂的含量为1至200重量份。
12.根据权利要求2所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述助粘剂是环氧硅烷类化合物。
13.根据权利要求2所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，基于所述可紫外光固化的油墨组合物的总重量，所述助粘剂的含量为0.1重量％至15重量％。
14.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，用于固化所述可紫外光固化的油墨组合物的剂量为100至2,000mJ/cm2。
15.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，用于固化所述可紫外光固化的油墨组合物的剂量为500至1,500mJ/cm2。
16.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述可紫外光固化的油墨组合物通过吸收360nm至410nm的波长范围内的辐射而固化。
17.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述可紫外光固化的油墨组合物在25℃的粘度为1cp至50cp。
18.根据权利要求17所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述可紫外光固化的油墨组合物在25℃的粘度为3cp至45cp。
19.根据权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述可紫外光固化的油墨组合物固化后的锥度角为0°至30°。
20.根据权利要求19所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述锥度角为0°至10°。
21.一种制造用于显示基板的边框图案的方法，包括：
a)通过使用权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物在基板上形成边框图案；以及
b)使所述边框图案固化。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括在a)形成边框图案之前清洁和干燥基板。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述清洁和干燥基板通过选自湿法表面处理、UV臭氧处理和常压等离子体处理中的一种或多种处理来进行。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，在步骤a)中在基板上形成边框图案的方法是选自喷墨印刷法、凹版涂布法和反向胶版涂布法中的方法。
25.根据权利要求21所述的方法，其中，步骤a)在10℃至100℃的工艺温度下进行。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，步骤a)在20℃至70℃的工艺温度下进行。
27.根据权利要求21所述的方法，其中，步骤b)通过使用发射半峰全宽(FWHM)为50nm以下的单一波长的光的光源来进行。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述光源为UV-LED光源或OLED光源。
29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述发射单一波长的光的光源的中心波长为360nm至410nm。
30.根据权利要求21所述的方法，其中，所述边框图案的厚度为0.1μm至20μm。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述边框图案的厚度为0.5μm至5μm。
32.根据权利要求21所述的方法，其中，所述边框图案的锥度角为0°至30°。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述边框图案的锥度角为0°至10°。
34.根据权利要求21所述的方法，其中，所述边框图案的每1.0μm的薄膜厚度的OD值为0.05至2.5。
35.一种用于显示基板的边框图案，该边框图案通过固化权利要求1所述的用于形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物形成在基板上。
36.根据权利要求35所述的边框图案，其中，所述边框图案的厚度为0.1μm至20μm。
37.根据权利要求36所述的边框图案，其中，所述边框图案的厚度为0.5μm至5μm。
38.根据权利要求35所述的边框图案，其中，所述边框图案的锥度角为0°至30°。
39.根据权利要求38所述的边框图案，其中，所述边框图案的锥度角为0°至10°。
40.根据权利要求35所述的边框图案，其中，所述边框图案的每1.0μm的薄膜厚度的OD值为0.05至2.5。
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