CN108139827B - 触摸面板保护玻璃的印刷方法和使用其制备的触摸面板保护玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种触摸面板保护玻璃的印刷方法和使用该印刷方法制备的触摸面板保护玻璃，所述印刷方法包括以下步骤：a)通过使用两个以上的喷墨头在玻璃上喷墨印刷边框用黑色油墨和红外透射油墨；以及b)通过使基板固化形成边框层和红外透射层，其中，在步骤a)中喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔为1μm至500μm。

Description

触摸面板保护玻璃的印刷方法和使用其制备的触摸面板保护 玻璃
技术领域
本申请要求于2015年11月27日提交的韩国专利申请No.10-2015-0167978的优先权的权益，该申请的公开内容通过引用以所有目的全部并入本申请中。
本发明涉及一种触摸面板保护玻璃的印刷方法和使用该印刷方法制备的触摸面板保护玻璃。更具体地，涉及一种触摸面板保护玻璃的印刷方法和使用该印刷方法制备的触摸面板保护玻璃，所述印刷方法通过使用两个喷墨头的喷墨印刷方法控制触摸面板保护玻璃上的边框用油墨层与红外透射油墨层之间的间隔，使得能够仅通过一步工艺制备触摸面板保护玻璃。
背景技术
包括智能手机的移动设备已经成为所有现代人的必需品，并且这种移动设备的独创性或便利性正在日益发展。然而，随着这种发展趋势，有很多问题待解决，并且解决这些问题的研究一直在持续。在这些问题中，在制备移动设备的触摸面板的过程中，通过形成边框和用于触摸面板的近距离传感器的红外(红外线；IR)透射层来在触摸面板的显示区域上实现透明电极图案，此时，由于需要两次以上的层形成工艺以形成各个层，因此存在工艺成本高的问题。
例如，如图1中所示，韩国专利特许公开No.10-2014-0003046公开了一种移动设备的近距离传感器涂层的印刷方法，即，在边框层(装饰层，BM层)上丝网印刷IR层(传递近距离传感器的IR，阻挡可见光)，并在其上印刷用于保护IR层的透明涂层的技术。
另外，如图2中所示，韩国专利特许公开No.10-2013-0063570公开了一种通过制备胶带形式的IR油墨层并将其粘附在透明窗的背面，来防止当在窗的背面沉积电极时会发生的IR油墨层的变色和破裂的技术。
然而，这种常规技术需要两个以上的过程，例如，制备边框层，并在其上制备用于防止红外传感器(近距离传感器)发生故障的IR层。因此，存在工艺成本高的问题。
发明内容
技术问题
因此，当制备触摸面板保护玻璃时，边框层和红外透射层(IR层)的形成是绝对必要的工艺，如果该形成工艺一次完成，则工艺成本会降低。然而，诸如丝网印刷的常规方法具有该技术不能同时印刷两个层的问题，而且，如果将不同的油墨彼此混合，则存在印刷质量和材料特性会变差的问题。因此，迫切需要改善这个问题。
考虑现有技术中的上述问题而做出本发明，本发明的一个目的是提供一种触摸面板保护玻璃的印刷方法，该印刷方法通过使用两个以上的喷墨头同时印刷边框层和红外透射层，以分别在期望的位置印刷两种以上油墨，使得能够仅通过一步工艺印刷触摸面板保护玻璃。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种触摸面板保护玻璃的印刷方法，包括以下步骤：a)通过使用两个以上的喷墨头在玻璃上喷墨印刷边框用黑色油墨和红外透射油墨；以及b)通过使基板固化形成边框层和红外透射层，其中，在步骤a)中喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔为1μm至500μm。
另外，本发明提供一种触摸面板保护玻璃，其中，在玻璃上，在同一平面上喷墨印刷边框用黑色油墨层和红外透射油墨层，并且喷墨印刷的边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间的间隔为1μm至500μm。
另外，本发明提供一种包括所述触摸面板保护玻璃的触摸面板。
另外，本发明提供一种包括所述触摸面板的显示基板。
有益效果
根据本发明的触摸面板保护玻璃的印刷方法，通过使用两个以上的喷墨头同时印刷边框层和红外透射层，以分别在期望的位置印刷两种以上的油墨，使得可以仅通过一步工艺制备触摸面板保护玻璃。因此，具有可以降低整体工艺成本并且可以制备具有高可靠性的触摸面板的优点。
附图说明
图1是示出根据常规技术的触摸面板保护玻璃的结构的图；
图2是示出根据常规技术的触摸面板保护玻璃的结构的图；
图3是示出根据本发明的触摸面板保护玻璃的结构的图。
具体实施方式
下文中，将详细地描述本发明。
根据本发明的触摸面板保护玻璃的印刷方法的特征在于，包括以下步骤：a)通过使用两个以上的喷墨头在玻璃上喷墨印刷边框用黑色油墨和红外透射油墨；以及b)通过使基板固化形成边框层和红外透射层，其中，在步骤a)中喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔为1μm至500μm。
首先，在根据本发明的触摸面板保护玻璃的印刷方法的步骤a)中，通过使用两个以上的喷墨头在玻璃上同时喷墨印刷边框用黑色油墨和红外透射油墨。
参照图3，在步骤a)中，在玻璃上同时喷墨印刷边框用黑色油墨和红外透射油墨。
所述玻璃可以是本领域中使用的任意一种而没有特别地限制。
边框用黑色油墨可以是本领域中使用的任意一种而没有特别地限制，优选地，可以是组成为黑色颜料、低聚物、多官能单体、1至3官能单体、粘合增强剂、阻聚剂、表面活性剂等的炭黑或钛黑。此外，边框用黑色油墨可以是能够通过喷墨方法形成图案的物质，并且在室温(25℃)下的粘度为1cP至50cP，表面张力为18N/m至40N/m。
红外透射油墨可以是本领域中使用的任意一种而没有特别地限制，优选地，可以是组成为黑色颜料、低聚物、多官能单体、1至3官能单体、粘合增强剂、阻聚剂、表面活性剂等的具有高的红外透射率的内酰胺黑或苝黑。此外，红外透射油墨可以是能够通过喷墨方法形成图案的物质，并且在室温(25℃)下的粘度为1cP至50cP，表面张力为18N/m至40N/m。
如上所述，根据本发明的触摸面板保护玻璃的印刷方法可以使用两个以上的喷墨头以便使用两种以上的油墨，并且每个喷墨头仅印刷在图像文件上设置的颜色。
当通过使用两个以上的喷墨头喷墨印刷包含位于不同位置的两种颜色的边框层和红外透射层的信息的图像时，各个喷墨头同时印刷不同的油墨。然而，当同时印刷不同的油墨时，由于油墨在油墨之间的边界处混合，因此印刷质量变差，特别地，红外透射层(IR层)的特性变差。
为此，为了开发由于可以同时印刷两种不同的油墨，但是油墨不彼此混合而具有优异的印刷质量和特性的工艺方法，在步骤a)中，喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔可以设置为1μm至500μm，更优选地，喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔可以设置为1μm至100μm。如果喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔小于1μm，则会存在随着两种不同的油墨混合，印刷质量劣化的问题，如果喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔大于500μm，则会存在由于可见光通过未印刷部分进入，因此红外传感器发生故障的问题。
在本发明中，通过如上所述的一步工艺印刷边框层和红外透射层之后，在步骤b)中使基板固化以形成边框层和红外透射层。
固化方法可以优选地为紫外光(UV)固化或热固化方法，而没有特别地限制。
首先，当通过照射紫外光固化时，可以优选地照射强度为1000mJ/cm2至20000mJ/cm2的紫外光而没有特别地限制。
另外，当通过加热固化时，可以优选使用烘箱或热板进行热固化，而没有特别地限制。热固化可以在150℃至220℃的条件下进行10分钟至30分钟，而没有特别地限制。
如上所述固化的边框层的厚度可以为2μm至10μm，并且根据需要，可以为4μm至6μm。
固化后的边框层的光密度可以为4至6，并且根据需要，可以为4.5至5.5。在这种情况下，通过边框图案而具有优异的屏蔽特性的优点。如果光密度高于6，则会引起紫外光固化灵敏度的劣化，并且由于为了实现光密度而添加的屏蔽材料的量增加，会难以形成图案。
另外，固化后的边框可以具有边框性能所需的4H以上的表面硬度和5B的粘合力等。
另外，如上所述固化的红外透射层的厚度可以为2μm至10μm，并且根据需要，可以为4μm至6μm。
由此固化的红外透射层具有如下优点：在红外波长区域(850nm至940nm)中的透光率保持为80％以上(例如，850nm处的透光率为82％，940nm处的透光率为83％)，并且在可见光波长区域(550nm)中的透光率为20％。
图3示出了根据本发明的印刷方法的触摸面板保护玻璃。如图3中所示，印刷(喷墨)边框层，同时印刷(喷墨)IR层，然后使层固化。因此，可以减少为了印刷边框层和IR层而消耗的工艺时间和成本。
为了开发如图3中所示的由于在用两种不同的油墨进行印刷时两种不同的油墨彼此不混合而具有优异的印刷质量和特性的触摸面板保护玻璃，在边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间形成恒定的间隔。
因此，在本发明的触摸面板保护玻璃中，在玻璃的相同平面上喷墨印刷的边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间的间隔可以限制为1μm至500μm，更优选地，喷墨印刷的边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间的间隔可以为1μm至100μm。如果喷墨印刷的边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间的间隔小于1μm，则会存在由于两种不同的油墨彼此混合，因而印刷质量变差的问题，如果喷墨印刷的边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间的间隔大于500μm，由于可见光通过未印刷部分进入，因而会存在红外传感器发生故障的问题。
另外，根据本发明的触摸面板保护玻璃的边框层的厚度可以为2μm至10μm，并且根据需要，可以为4μm至6μm。
另外，根据本发明的触摸面板保护玻璃的边框层的光密度可以为4至6，并且根据需要，可以为4.5至5。在这种情况下，通过边框图案而具有优异的屏蔽特性的优点。如果光密度高于6，则会引起紫外光固化灵敏度的劣化，并且由于为了实现光密度而添加的屏蔽材料的量增加，会难以形成图案。
另外，根据本发明的触摸面板保护玻璃的边框可以表现出边框所需的性能，如4H以上的表面硬度和5B的粘合力等。
另外，根据本发明的触摸面板保护玻璃的红外透射层的厚度可以为2μm至10μm，并且根据需要，可以为4μm至6μm。
由此固化的红外透射层具有如下优点：在红外波长区域(850nm至940nm)中的透光率保持为80％以上(例如，850nm处的透光率为82％，940nm处的透光率为83％)，并且在可见光波长区域(550nm)中的透光率为20％。
另外，根据本发明的触摸面板保护玻璃可以应用于本领域中使用的触摸面板中。
另外，根据本发明的触摸面板可以通过与液晶模块结合而应用于各种显示基板中。
将参照下面的实施例(包括实验例)详细地说明本发明。然而，提供这些实施例仅用于说明的目的，并且不意在限制本发明的范围。
实施例
制备油墨组合物
[油墨组合物1]
基于全部油墨组合物的总重量，将60重量％的颜料分散体(30重量％的炭黑、6重量％的丙烯酸类分散剂、64重量％的HPNDA)、10重量％的作为多官能单体的DPHA、18重量％的作为单官能单体的2-HEA、3重量％的粘合增强剂KBM-403、2重量％的环氧粘合剂(PD-7610，Almatex)、5重量％的作为光引发剂的Irgacure 907、2重量％的作为光引发剂的ITX、0.05重量％的阻聚剂和0.05重量％的表面活性剂BYK-307混合，然后将混合物搅拌6小时以制备边框用黑色油墨组合物。
[油墨组合物2]
基于全部油墨组合物的总重量，将25重量％的颜料分散体(20重量％的内酰胺黑、4重量％的丙烯酸类分散剂、76重量％的HPNDA)、12重量％的作为多官能单体的DPHA、25重量％的作为3-官能单体的TMPTA、23.5重量％的作为单官能单体的2-HEA、5重量％的粘合增强剂KBM-403、2重量％的环氧粘合剂(PD-7610，Almatex)、5重量％的作为光引发剂的Irgacure 907、2重量％的作为光引发剂的ITX、0.05重量％的阻聚剂和0.5重量％的表面活性剂RS-75混合，然后将混合物搅拌6小时以制备红外透射油墨组合物。
制备保护玻璃
[实施例1]
使用2个喷墨头，在玻璃(宽度：70mm，长度：120mm，高度：0.5μm)上喷墨印刷油墨组合物1的边框用黑色油墨组合物和油墨组合物2的红外透射油墨组合物至厚度为5μm，以制备具有边框用黑色油墨层和红外透射油墨层的样品。边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间的图像间隔为1μm，并且使用波长为395nm的紫外LED灯使样品紫外光固化。为了提高粘合力，将固化后的样品在200℃下加热15分钟来制备保护玻璃。
[实施例2]
除了在边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间形成10μm的图像间隔之外，重复实施例1的步骤以制备保护玻璃。
[实施例3]
除了在边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间形成100μm的图像间隔之外，重复实施例1的步骤以制备保护玻璃。
[实施例4]
除了在边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间形成400μm的图像间隔之外，重复实施例1的步骤以制备保护玻璃。
[比较例1]
除了在边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间形成0μm的图像间隔之外，重复实施例1的步骤以制备保护玻璃。
[比较例2]
除了在边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间形成500μm的图像间隔之外，重复实施例1的步骤以制备保护玻璃。
[比较例3]
除了在边框用黑色油墨层与红外透射油墨层之间形成600μm的图像间隔之外，重复实施例1的步骤以制备保护玻璃。
实验例
对于在实施例1至实施例4以及比较例1至比较例3中制备的保护玻璃，如下测试红外传感器性能、印刷质量、表面硬度和粘合力，结果示于下面的表1中。
红外传感器性能通过光近距离传感器模块来测量，并且检查当从IR LED发出的光被反射然后进入传感器时传感器是否正常工作。在显微镜下观察印刷质量，并且检查两个印刷层是否重叠。
另外，使用铅笔硬度计在1kg的负载、45度(o)的刮擦角和3mm/秒的速率的条件下测量表面硬度(标准：ASTM D3363)，并且通过进行横切试验，由0B至5B评价来测量粘合力(标准：ASTM D3002，D3359)。
[表1]
Figure BDA0001616784840000081
可以确认，通过本发明的印刷方法制备的实施例1至实施例4的触摸面板保护玻璃具有良好的印刷质量，并且还具有优异的红外传感器性能。此外，可以确认，通过本发明的印刷方法制备的触摸面板保护玻璃还具有优异的表面硬度和粘合力。
然而，没有图像间隔的比较例1由于油墨彼此混合而具有印刷质量差的问题，具有太宽的图像间隔的比较例1和2具有红外传感器性能差的问题，因为可见光通过红外透射油墨层透射，并且从红外传感器的发光部件(IR LED)发射的光未在光接收部件(传感器)中正确识别。

Claims (7)

1.一种触摸面板保护玻璃的印刷方法，包括以下步骤：
a)通过使用两个以上的喷墨头同时在玻璃上喷墨印刷边框用黑色油墨和红外透射油墨，其中：
喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔为100μm至400μm；
所述边框用黑色油墨包含：黑色颜料、低聚物、多官能单体、1至3官能单体、粘合增强剂、阻聚剂和表面活性剂，其中，所述黑色颜料是炭黑和钛黑中的至少一种，所述黑色油墨在25℃下的表面张力为18N/m至40N/m，以及
所述红外透射油墨包含：黑色颜料、低聚物、多官能单体、1至3官能单体、粘合增强剂、阻聚剂和表面活性剂，其中，所述黑色颜料是内酰胺黑和苝黑中的至少一种，所述红外透射油墨在25℃下的表面张力为18N/m至40N/m；以及b)通过在1000mJ/cm2至20000mJ/cm2的强度下进行紫外光照射，使基板固化形成边框层和红外透射层，
其中，所述喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔在固化后保持，以形成触摸面板保护玻璃，所述触摸面板保护玻璃包含在所述喷墨印刷的边框用黑色油墨与红外透射油墨之间的间隔，并且
其中，在步骤b)中固化的边框层的表面硬度为4H以上，
其中，在步骤b)中固化的边框层的光密度为4至6。
2.根据权利要求1所述的触摸面板保护玻璃的印刷方法，其中，在步骤b)中固化的边框层的厚度为2μm至10μm。
3.根据权利要求1所述的触摸面板保护玻璃的印刷方法，其中，在步骤b)中固化的红外透射层的厚度为2μm至10μm。
4.根据权利要求1所述的触摸面板保护玻璃的印刷方法，其中，在步骤b)中固化的红外透射层在红外波长区域中的透光率为80％以上。
5.根据权利要求1所述的触摸面板保护玻璃的印刷方法，其中，在步骤b)中固化的红外透射层在可见光波长区域中的透光率为20％以下。
6.根据权利要求1所述的触摸面板保护玻璃的印刷方法，其中，步骤b)中的固化通过加热进行。
7.根据权利要求6所述的触摸面板保护玻璃的印刷方法，其中，所述加热在150℃至220℃的条件下进行10分钟至30分钟。
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