CN107001826A - 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由此制造的边框图案 - Google Patents
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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例为1:0.5至1:6。
Description
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.10-2015-0138094的优先权的权益，在相应的韩国专利申请的文献中公开的全部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
近来，在显示设备中，为了实现减重和薄化，已经使用在基板上直接印刷边框底纹图案来代替使用单独的边框结构的方法。
韩国专利No.10-1391225公开了使用光敏树脂组合物形成边框图案的技术。然而，为了稀释较高的粘度，用于形成边框图案的常规光敏树脂组合物包含大量的稀释剂，存在的问题是，在辐射之前需要在高温下进行预烘烤处理。此外，在相关领域中的制造显示基板的方法中，为了形成边框图案，使用光刻法或丝网印刷法。但是在光刻法的情况下，具有形成图案的生产成本昂贵的缺点，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，存在边框层与基板之间产生台阶差的问题。
因此，与形成边框图案的常规方法相比，需要开发一种形成具有较薄的厚度和柔软的锥度以及充足的遮光性能的边框图案的方法。
发明内容
技术问题
为了解决现有技术的问题，本发明的一个目的是提供一种可紫外光固化的油墨组合物，其即使在没有稀释剂或含有少量的稀释剂的情况下仍具有较低的粘度，并且在形成边框图案时可以提供具有较小的锥度角和较薄的膜厚度的边框图案。
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，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例为1:0.5至1:6。
另外，本发明提供一种用于制造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；以及使所述边框图案固化。
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，通过使用当组合物固化时表现出较小的锥度角和较薄的膜厚度来形成边框图案的可紫外光固化的油墨组合物，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剥离的外观质量的劣化的边框图案。
本发明的边框图案制造方法通过使用即使不含有稀释剂或含有少量的稀释剂仍具有较低的粘度和优异的固化灵敏度的可紫外光固化的油墨组合物，可以在不进行高温处理的情况下制造边框图案。
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，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例为1:0.5至1:6。
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，因而其在使薄膜固化方面是有利的。
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指键合至脂环的环氧基，并且可以例示为如下官能团，例如，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，环氧树脂的含量可以优选为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，粘度增加，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℃下降低至小于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漆氧杂环丁烷等。作为氧杂环丁烷化合物，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可以优选为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，固化灵敏度较低，当所述含量小于15重量％时，粘度增加，结果，涂布性能劣化。
另外，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而使用。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，具有可以调节粘度和薄膜的柔韧性的优点。当如上所述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1:16至1:3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例为1:0.5至1:6。当环氧化合物与氧杂环丁烷化合物的比例超过1:6时，由于组合物的粘度较低，因而组合物的涂布性能优异，但是固化灵敏度会劣化。当所述比例小于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，例如，碘鎓盐或锍盐，作为阳离子光聚合引发剂，但是不限于此。
所述碘鎓盐或锍盐引起油墨中含有的具有不饱和双键的单体在紫外光固化工艺的过程中进行反应以形成聚合物的固化反应的发生。还可以根据聚合效率而使用光敏剂。
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可以优选为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提高流动性来改善涂布性能。
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、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、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-甲氧基乙酸丁酯、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、环氧环己烷和碳酸丙烯酯中的至少一种，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％，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、SEAST3HHAF-HS、SEAST NH、SEAST 3M、SEAST 300HAF-LS、SEAST116HMMAF-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紫外线(例如，250或450nm)，更优选地，具有长波长(例如，360或410nm)的紫外线来固化，由此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，不能表现出适用于边框的OD水平，当所述含量超过15重量％时，过量的着色剂不能分散在油墨中，并且会形成沉淀。
当着色剂的含量在所述范围内时，OD可以保持在每1.0μm的薄膜厚度为0.05至2.5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。
作为所述表面活性剂，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涂布失败。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，以补充通过长波长的活性能量射线引起的可固化性。
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(4-azidobenzalacetphenone)；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，在所需波长处会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)反复地收缩和扩展，使得边框图案上施加有应力，结果，薄膜和边框会从玻璃基材上剥离。当将选自烷氧基硅烷类化合物、环氧基硅烷类化合物、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剥离，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，优选在喷墨头的正后方设置UV灯，使得油墨组合物可以在喷墨印刷的同时固化。
用于固化所述可紫外光固化的油墨组合物的剂量为1至10,000mJ/cm2，优选为80至2,000mJ/cm2。
所述可紫外光固化的油墨组合物通过吸收250nm至450nm，优选为360nm至410nm的波长范围内的辐射而固化。
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45cP，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放电。
所述工艺温度指可以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℃。
所述可紫外光固化的油墨组合物具有对玻璃基板的优异的粘合性和涂布性能。
另外，根据本发明使用所述可紫外光固化的油墨组合物形成的边框图案对上基板的粘合性优异。
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通过用于上基板的粘合层粘合到上基板上，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，边框图案与上基板之间的粘合性可以得到改善。
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)利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。为了改善油墨的涂布性能并除去由异物造成的污渍，所述清洁和干燥用于根据基板的表面能选择性地进行表面处理。
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)方法、凹版涂布方法以及反向胶版涂布方法。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上形成边框图案，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。
在本发明中，用于使所述可紫外光固化的组合物固化的光源的实例包括发射波长为250nm至450nm的光的汞蒸气弧、碳弧、Xe弧和LED固化装置等，但是不限于此。
所述边框图案在固化处理之后测得的锥度角为大于0°且为30°以下，厚度为0.1μm至20μm。此外，锥度角可以优选为大于0°且为10°以下。此外，厚度可以优选为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剥离而引起的外观质量的劣化。
所述边框图案的光密度可以是每1.0μm的薄膜厚度为0.05至2.5，根据需要，可以为0.1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工艺，并且可能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。本发明中的边框图案指在各种设备如计时器和显示设备的边缘部分形成的图案。
所述边框图案在固化处理之后测得的锥度角为大于0°且为30°以下，厚度为0.1μm至20μm。此外，锥度角可以优选为大于0°且为10°以下。此外，厚度可以优选为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剥离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，根据需要，可以为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工艺，并且可能会抑制所述可紫外光固化的油墨组合物被辐射固化。
另外，本发明提供一种包括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，将参照实施例详细地描述本发明。提供下面的实施例用于说明本发明，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。
[表1]
A1:炭黑
B1:Celloxide 2021P(Daicel公司)
B2:YD-128(双酚A二缩水甘油醚，Kukdo化学)
B3:Celloxide 3000(Daicel公司)
C1:ARON OXETANE 101(Toagosei有限公司)
C2:ARON OXETANE 221(Toagosei有限公司)
C3:ARON OXETANE 212(Toagosei有限公司)
C4:ARON OXETANE 121(Toagosei有限公司)
D1:CPI-200K(San-Apro)
D2:Irgacure 290(BASF)
D3:UV-694(Tetrachem)
D4:Rhodorsil 2074(Bluestar硅树脂)
D5:Irgacure 250(BASF)
E1:BYK-330(BYK化学)
E2:BYK-3441(BYK化学)
E3:RS-75(DIC)
E4:F-561(DIC)
E5:F-472SF(DIC)
G1:丙二醇单甲醚乙酸酯
H1:9,10-二丁氧基蒽
H2:2-异丙基噻吨酮
<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21和比较例1和14中制备的组合物涂布在清洁过的LCD玻璃基材上，使得固化后的厚度为2μm。为了防止异物附着，在涂布之后的1分钟之内在下面的条件下向涂层辐射紫外线并使组合物固化来形成边框图案。使用高压汞灯作为紫外线辐射装置，并辐射1000mJ/cm2(UVV基准光强度)的紫外线。
<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合层的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之间的间隙中。
<试验实施例1>：粘度
测量在实施例1至21和比较例1和14中制备的组合物的粘度。作为粘度测量装置，使用由Brookfield工业有限公司制造的DV-III+。
<试验实施例2>：固化灵敏度和锥度角的测量
为了测量根据制备实施例1制造的边框图案的固化灵敏度，当紫外线辐射后5分钟时佩戴乳胶手套，然后通过按压边框图案来确定表面的状态。
○：边框图案不粘，完全固化
△：边框图案固化，但是有粘性
×：边框图案没有充分固化，因此发现未反应的残留物
此外，取得边框图案的横截面SEM照片来测量锥度角，结果示于下面的表2中。
○：锥度角小于10度
△：锥度角在10度与30度之间
×：锥度角大于30度
<试验实施例3>：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至厚度为1μm，并使用X-rite OD测量装置测量其OD。
[表2]
从上面的表2中示出的结果可以看出，通过使用环氧树脂和氧杂环丁烷树脂两者，在没有稀释剂或稀释剂的量小于20％的情况下，根据本发明的实施例1至21的可固化的油墨组合物实现优异的固化灵敏度。与实施例1至4的油墨组合物相比，环氧树脂含量较低的比较例1、3和4的组合物的固化灵敏度不足，并且环氧树脂含量过大的比较例2的组合物在室温下的粘度为50cp以上，导致较差的涂布性能。
比较例5和6的油墨组合物具有比比较例1至4的组合物更好的固化灵敏度。但是，与实施例1至21的组合物相比，由于比较例5和6的油墨组合物具有非常高的粘度，因此它们需要70度以上的较高的工艺温度，并且由于表面活性剂选择不当而表现出较差的锥度角。
与实施例8和9的油墨组合物相比，比较例7和8的油墨组合物由于使用过多的稀释剂而具有较差的粘度和较差的固化灵敏度。
比较例9和10的油墨组合物具有较高的粘度，比较例11的油墨组合物的固化灵敏度不足。
比较例12至14的组合物具有比比较例1至4的组合物略好的固化灵敏度，但是与实施例的油墨组合物相比，固化灵敏度不足。
比较例15的组合物由于过量的着色剂而具有非常差的固化灵敏度，并且仅通过紫外线辐射不能固化，需要后烘烤处理。另一方面，比较例16的组合物的固化灵敏度优异，但是固化产物的屏蔽密度较低，因此不能得到足够的遮盖力。
Claims (42)
1.一种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例为1:0.5至1:6。
2.根据权利要求1所述的可紫外光固化的油墨组合物，还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。
3.根据权利要求1所述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例为1:16至1:3。
5.根据权利要求1所述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60重量％。
6.根据权利要求1所述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，所述氧杂环丁烷树脂的含量为15重量％至80重量％。
7.根据权利要求1所述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。
8.根据权利要求1所述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％。
9.根据权利要求1所述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％。
10.根据权利要求2所述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，所述稀释剂的含量为0至30重量％。
11.根据权利要求2所述的可紫外光固化的油墨组合物，其中，所述表面活性剂是硅氧烷类表面活性剂、氟类表面活性剂或丙烯酸表面活性剂。
12.根据权利要求2所述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，所述表面活性剂的含量为0.1重量％至5.0重量％。
13.根据权利要求2所述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重量份至200重量份。
14.根据权利要求2所述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。
15.根据权利要求2所述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％。
16.根据权利要求1所述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1至10,000mJ/cm2。
17.根据权利要求1所述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℃下的粘度为1cp至50cp。
18.根据权利要求17所述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℃下的粘度为3cp至45cp。
19.根据权利要求1所述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固化后锥度角为0°至30°。
20.根据权利要求19所述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.根据权利要求1所述的可紫外光固化的油墨组合物，该可紫外光固化的油墨组合物通过吸收250nm至450nm的波长范围内的辐射而固化。
22.根据权利要求21所述的可紫外光固化的油墨组合物，该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。
23.根据权利要求1所述的可紫外光固化的油墨组合物，该可紫外光固化的油墨组合物用于形成边框图案。
24.一种用于制造显示基板的边框图案的方法，包括：
a)利用权利要求1所述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。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括在a)形成边框图案之前清洁和干燥所述基板。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，上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。
27.根据权利要求24所述的方法，其中，步骤a)中的在基板上形成边框图案的方法是选自喷墨印刷方法、凹版涂布方法和反向胶版涂布方法的方法。
28.根据权利要求24所述的方法，其中，步骤a)在10℃至100℃的工艺温度下进行。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，步骤a)在20℃至70℃的工艺温度下进行。
30.根据权利要求24所述的方法，其中，步骤b)中的边框图案通过吸收250nm至450nm的波长范围内的辐射而固化。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，步骤b)中的边框图案通过吸收360nm至410nm的波长范围内的辐射而固化。
32.根据权利要求24所述的方法，其中，所述边框图案的厚度为0.1μm至20μm。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述边框图案的厚度为0.5μm至5μm。
34.根据权利要求24所述的方法，其中，所述边框图案的锥度角为0°至30°。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述边框图案的锥度角为0°至10°。
36.根据权利要求24所述的方法，其中，所述边框图案的OD值为每1.0μm的薄膜厚度为0.05至2.5。
37.一种用于显示基板的边框图案，该边框图案通过使权利要求1所述的可紫外光固化的油墨组合物固化而形成在基板上。
38.根据权利要求37所述的边框图案，其中，所述边框图案的厚度为0.1μm至20μm。
39.根据权利要求38所述的边框图案，其中，所述边框图案的厚度为0.5μm至5μm。
40.根据权利要求37所述的边框图案，其中，所述边框图案的锥度角为0°至30°。
41.根据权利要求40所述的边框图案，其中，所述边框图案的锥度角为0°至10°。
42.根据权利要求37所述的边框图案，其中，所述边框图案的OD值为每1.0μm的薄膜厚度为0.05至2.5。
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