CN108504168A

CN108504168A - 热固性白色油墨组合物、固化涂膜、外覆窗及光学层叠体

Info

Publication number: CN108504168A
Application number: CN201810166423.9A
Authority: CN
Inventors: 朴雨; 朴一雨; 洪承柏
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2018-09-07
Anticipated expiration: 2038-02-28
Also published as: CN108504168B; KR101828208B1

Abstract

本发明提供热固性白色油墨组合物、利用该热固性白色油墨组合物形成的固化涂膜、外覆窗及光学层叠体。上述热固性白色油墨组合物包含白色着色剂、粘合剂树脂、固化剂和溶剂，上述白色着色剂以重量基准计按照1:0.1～0.5的比率包含平均粒度为0.7μm～1.2μm的TiO₂和平均粒度为100nm～400nm的TiO₂。本发明的热固性白色油墨组合物可以在形成厚度薄且白色的色感优异的白色边框图案方面有效地使用。

Description

热固性白色油墨组合物、固化涂膜、外覆窗及光学层叠体

技术领域

本发明涉及一种热固性白色油墨组合物，更详细而言，涉及在形成显示器装置的白色边框(bezel)图案时能够在缩减白色涂布层的厚度的同时改善白色的色感的热固性白色油墨组合物。

背景技术

边框图案作为在显示器装置的前面边缘位置形成的遮光层，发挥遮光而在显示器驱动时使处于边框图案下部的配线和下部结构不被看到的功能。以往，一般利用黑色油墨组合物形成边框图案，但是，近年来，考虑到消费者的喜好及显示器的美感，使用多种颜色的油墨组合物。

然而，在形成边框图案的油墨组合物为亮色、尤其为白色的情况下，由于遮光率低，因而通过在白色涂布层下面进一步形成光学密度(Optical Density)高的有色涂布层的方式来形成边框图案。但是，在使用这样的方法的情况下，由于有色涂布层的影响，因而存在白色涂布层的亮度及色感会降低的问题。此外，如果为了将有色涂布层的影响最小化而使白色涂布层的厚度变厚，则会出现在接合工序中产生气泡的问题。

由此，近年来，进行了在缩减白色涂布层的厚度的同时改善白色的色感的多种多样的尝试[参照韩国公开专利第2016-0057331号]。但是，迄今仍未能够通过热固化型丝网印刷工艺成功开发出可形成厚度薄且白色的色感优异的白色边框图案的热固性白色油墨组合物。

发明内容

所要解决的课题

本发明的目的在于提供在缩减白色边框图案的厚度的同时能够改善白色的色感的热固性白色油墨组合物。

本发明的另一目的在于提供利用上述热固性白色油墨组合物形成的固化涂膜。

本发明的另一目的在于提供包含上述固化涂膜的外覆窗(cover window)。

本发明的另一目的在于提供包含上述外覆窗的光学层叠体。

解决课题的方法

一方面，本发明提供一种热固性白色油墨组合物，其包含白色着色剂、粘合剂树脂、固化剂和溶剂，上述白色着色剂以重量基准计按照1:0.1～0.5的比率包含平均粒度为0.7μm～1.2μm的TiO₂和平均粒度为100nm～400nm的TiO₂。

本发明的一实施方式中，上述白色着色剂的含量相对于热固性白色油墨组合物整体100重量％可以为40～60重量％。

另一方面，本发明提供利用上述热固性白色油墨组合物形成的固化涂膜。

又另一方面，本发明提供一种外覆窗，其是形成有边框图案的外覆窗，上述边框图案为上述固化涂膜。

又另一方面，本发明提供包含上述外覆窗的光学层叠体。

发明效果

本发明的热固性白色油墨组合物可以在形成厚度薄且白色的色感优异的白色边框图案时有效地使用。

具体实施方式

以下，更详细地说明本发明。

本发明的一实施方式涉及一种热固性白色油墨组合物，其包含白色着色剂、粘合剂树脂、固化剂和溶剂，上述白色着色剂以重量基准计按照1:0.1～0.5的比率包含平均粒度为0.7μm～1.2μm的TiO₂和平均粒度为100nm～400nm的TiO₂。

本发明的一实施方式中，上述白色着色剂以重量基准计按照1:0.1～0.5的比率包含平均粒度为0.7μm～1.2μm、优选为0.9μm～1.1μm的TiO₂(以下，称为第一TiO₂)和平均粒度为100nm～400nm、优选为200nm～300nm的TiO₂(以下，称为第二TiO₂)作为白色颜料。

在上述第一TiO₂与第二TiO₂的混合比脱离上述范围的情况下，散射效果降低，反射率和白色的色感增加可能无法令人满意。

如果上述第二TiO₂的平均粒度小于100nm，则粘度急剧增加而分散可能不易，如果超过400nm，则散射效果增大可能甚微。

上述TiO₂优选具有金红石结构。由于具有金红石结构的TiO₂具有优异的白度，因此可以优选使用。

作为上述白色颜料的TiO₂根据需要可以被实施如下处理：树脂处理；利用导入有酸性基团或碱性基团的颜料衍生物等的表面处理；利用高分子化合物等的对于颜料表面的接枝处理；利用硫酸微粒化法等的微粒化处理或用于去除杂质的利用有机溶剂或水等的清洗处理；利用离子交换法等的离子性杂质的去除处理等。

上述TiO₂可以利用选自由SiO₂、Al₂O₃和ZrO₂组成的组中的至少一种对其表面进行表面处理。

此外，优选可以利用SiO₂、Al₂O₃和ZrO₂依次进行表面处理。

更优选地，可以使用经上述表面处理的TiO₂的最外围被有机物进行了表面处理的TiO₂。作为上述有机物，比如可以使用三羟甲基丙烷(TMP)、季戊四醇等。之所以使用如上所述的有机物以低极性的单一分子层涂布TiO₂来进行表面处理，是因为能够在分散TiO₂时降低所需的能量，防止TiO₂被挤压而凝集。

如上所述的TiO₂的表面处理能够降低TiO₂的光催化剂活性，并且提高反射亮度特性。尤其在对上述TiO₂分别采用SiO₂、Al₂O₃和ZrO₂表面处理的情况下，能够提高耐热性和耐化学试剂性等可靠性。上述表面处理可以为利用包囊化作用的处理。

将上述表面处理的TiO₂的TiO₂核的含量优选为85～95重量％。在TiO₂核的含量为上述范围内的情况下，能够在白度优异的同时表现出反射亮度优异的特性。

作为上述TiO₂的具体例，可以例示市售的杜邦(dupont)公司的R-101、R-102、R-103、R-104、R-105、R-350、R-706、R-794、R-796、TS-6200、R-900、R-902、R-902+、R-931、R-960等，此外，可以例示亨斯迈(Huntman)公司的R-FC5、TR81、TR88、TR92等，ISK公司的CR-57等，YEE YOUNG CERACHEM公司的203-4等。

本发明的一实施方式中，上述白色着色剂除了上述第一TiO₂和第二TiO₂以外，可以追加使用本领域通常使用的白色颜料。具体而言，作为上述白色颜料，可以举出C.I.颜料白4、5、6、6:1、7、18、18:1、19、20、22、25、26、27、28、32等。上述白色颜料中，从反射效率和白度方面考虑，优选可以使用C.I.颜料白6或C.I.颜料白22。它们可以单独或两种以上混合使用。

相对于热固性白色油墨组合物整体100重量％，上述白色着色剂的含量可以为40～60重量％。如果上述白色着色剂的含量小于40重量％，则白度降低，如果超过60重量％，则白度和密合力可能降低。

本发明的一实施方式中，上述粘合剂树脂是能够与后述的固化剂反应的粘合剂树脂，只要具有羟基就没有特别限定，可以使用本领域中通常使用的树脂。例如，可以为酚醛清漆树脂。

上述酚醛清漆树脂为通过将至少一种的酚系化合物和醛系化合物共聚而获得的酚醛清漆型酚醛树脂。

上述酚系化合物没有特别限定，例如，可以举出苯酚；对甲酚、间甲酚和邻甲酚等甲酚类；3,5-二甲酚、2,5-二甲酚、2,3-二甲酚、3,4-二甲酚等二甲酚类；2,3-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,5-二甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、3,4-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚等二甲基苯酚类；2,3,4-三甲基苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、2,4,5-三甲基苯酚等三甲基苯酚类；2-叔丁基苯酚、3-叔丁基苯酚、4-叔丁基苯酚等叔丁基苯酚类；邻氯苯酚、间氯苯酚、对氯苯酚、2,3-二氯苯酚等氯苯酚类；间甲氧基苯酚、对甲氧基苯酚、邻甲氧基苯酚、2,3-二甲氧基苯酚、2,5-二甲氧基苯酚、3,5-二甲氧基苯酚等甲氧基苯酚类；对丁氧基苯酚；邻乙基苯酚、间乙基苯酚、对乙基苯酚、2,3-二乙基苯酚、2,5-二乙基苯酚、3,5-二乙基苯酚、2,3,5-三乙基苯酚、3,4,5-三乙基苯酚等乙基苯酚类；间苯二酚、2-甲基间苯二酚、4-甲基间苯二酚、5-甲基间苯二酚等间苯二酚类；对异丙基苯酚；α-萘酚、β-萘酚等萘酚类；亚甲基双苯酚；亚甲基双对甲酚；邻苯二酚等。它们可以单独或两种以上混合使用。

上述醛系化合物也没有特别限定，例如，可以举出甲醛、对甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛(phenylaldehyde)、α-苯丙醛、β-苯丙醛、邻羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、戊二醛、乙二醛、邻甲基苯甲醛、对甲基苯甲醛等。它们可以单独或两种以上混合使用。

本发明的一实施方式中，相对于热固性白色油墨组合物整体100重量％，上述粘合剂树脂的含量可以为20～60重量％。如果上述粘合剂树脂的含量小于20重量％，则密合力可能降低，如果超过60重量％，则白度可能降低。

本发明的一实施方式中，上述固化剂只要能够使热固性官能团固化就可以没有特别限制地进行适当选择。

尤其可以使用异氰酸酯系化合物，可以使用例如甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等二异氰酸酯化合物；使二异氰酸酯化合物3摩尔与三羟甲基丙烷等多元醇系化合物1摩尔反应而得的加成物、使二异氰酸酯化合物3摩尔自缩合而得的异氰脲酸酯体、由二异氰酸酯化合物3摩尔中的2摩尔获得的二异氰酸酯脲与剩余的1摩尔二异氰酸酯缩合而得的双缩脲体、三苯基甲烷三异氰酸酯、亚甲基双三异氰酸酯等含有3个官能团的多官能异氰酸酯化合物等。

本发明的一实施方式中，相对于热固性白色油墨组合物整体100重量％，上述固化剂的含量可以为5～20重量％。如果上述固化剂的含量小于5重量％，则交联程度甚微而图案的固化度可能降低，如果超过20重量％，则热固性白色油墨组合物的保存稳定性可能降低。

本发明的一实施方式中，上述溶剂只要是考虑到溶解性、着色剂的分散性、涂布性等而在本领域中通常使用的溶剂，就可以没有任何限制地使用。

例如，可以使用乙二醇单烷基醚类；二乙二醇二烷基醚类；乙二醇烷基醚乙酸酯类；亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类；丙二醇单烷基醚类；丙二醇二烷基醚类；丙二醇烷基醚丙酸酯类；丁二醇单烷基醚类；丁二醇单烷基醚乙酸酯类；丁二醇单烷基醚丙酸酯类；二丙二醇二烷基醚类；芳香族烃类；酮类；醇类；酯类；环状酯类等，可以各自单独或将两种以上混合使用。

本发明的一实施方式中，相对于热固性白色油墨组合物整体100重量％，上述溶剂的含量可以为5～30重量％。如果上述溶剂的含量小于5重量％，则因粘度上升而印刷性可能降低，如果超过30重量％，则因粘度降低而可能难以形成期望厚度的涂膜。

本发明的一实施方式的热固性白色油墨组合物除了上述的成分以外可以进一步包含一种以上密合促进剂、抗氧化剂、分散剂、表面活性剂等添加剂。

本发明的一实施方式涉及利用上述热固性白色油墨组合物形成的固化涂膜。

上述固化涂膜的厚度可以为8μm～16μm，

由下述数学式1计算的Z值可以为40～150。

[数学式1]

Z＝(X-W)²+(X-Y)²

上述式中，

X为上述固化涂膜在波长550nm时的反射率值，

W为上述固化涂膜在波长430nm时的反射率值，

Y为上述固化涂膜在波长670nm时的反射率值。

上述固化涂膜的反射率值的意思是被固化涂膜反射的光能与入射至固化涂膜的光能的比率。

上述各个波长下的固化涂膜的反射率值可以通过分光光度计(例如，美能达公司的CM-3700d)利用相应波长的光进行测定。

本发明的一实施方式的固化涂膜可以通过将由上述数学式1计算的Z值调节至40～150，从而在将固化涂膜的厚度缩减至8μm～16μm水平的同时改善白色的色感。如果上述Z值小于40，则在红色区域的波长带反射率高而可能表现出显示红色的色感，如果超过150，则在蓝色区域的波长带反射率高而可能表现出显示蓝色的色感。

根据本发明的一实施方式，上述固化涂膜可以通过将上述热固性白色油墨组合物涂布于基板、例如外覆窗的边缘位置后进行热固化从而形成为边框图案的形态。

由此，本发明的一实施方式涉及一种外覆窗，其为形成有边框图案的外覆窗，上述边框图案为上述固化涂膜。

关于上述热固性白色油墨组合物的涂布方法，可以使用丝网印刷、喷墨印刷、辊印刷等多种多样的印刷工艺，尤其可以使用丝网印刷。

此外，上述热固化可以在70～180℃的温度下实施10～60分钟。

本发明的一实施方式涉及包含上述外覆窗的光学层叠体。

本发明的一实施方式的光学层叠体包含形成有边框图案的外覆窗及依次层叠于上述外覆窗的形成有边框图案的面的偏光板和触摸传感器。

此外，本发明的另一实施方式的光学层叠体包含形成有边框图案的外覆窗及依次层叠于上述外覆窗的形成有边框图案的面的触摸传感器和偏光板。

以下，将通过实施例、比较例和实验例来更具体地说明本发明。对于本领域的技术人员显而易见的是，这些实施例、比较例和实验例仅用于说明本发明，本发明的范围并不局限于此。

实施例1～4和比较例1～3：热固性白色油墨组合物的制造

按照下述表1的组成将各成分混合(单位：重量份)，制造热固性白色油墨组合物。

[表1]

白色着色剂1：203-4(YEE YOUNG CERACHEM)，含有平均粒度1μm的TiO₂的白色着色剂

白色着色剂2：TR92(亨斯迈公司)，含有平均粒度250nm的TiO₂的白色着色剂

粘合剂树脂：HGI RX002(SEIKO公司)

固化剂：PM100(NCC通商)

溶剂：异佛尔酮

实验例1：

将上述实施例和比较例中制造的热固性白色油墨组合物通过丝网印刷方式涂布于玻璃基板上。之后，在80℃加热30分钟而使其热固化，获得8μm厚度的白色固化涂膜。在白色固化涂膜上部涂布热固性黑色油墨组合物(KV151124，HS化学)后，在相同的条件下进行加热，加固6μm厚度的黑色固化涂膜。

使用美能达色差计(MINOLTA SPECTROPHOTOMETER)CM-3700d测定上述白色固化涂膜的430nm、550nm和670nm时的反射率值，然后计算由下述数学式1计算的Z值。其结果示于下述表2。

[数学式1]

Z＝(X-W)²+(X-Y)²

上述式中，

X为上述固化涂膜在波长550nm时的反射率值，

W为上述固化涂膜在波长430nm时的反射率值，

Y为上述固化涂膜在波长670nm时的反射率值。

此外，使用美能达色差计(MINOLTA SPECTROPHOTOMETER)CM-3700d测定上述白色固化涂膜的色度。测定结果示于下述表2。

[表2]

如上述表2所示，可以确认到由本发明的实施例1～4的热固性白色油墨组合物形成的固化涂膜与由比较例1～3的热固性白色油墨组合物形成的固化涂膜相比，在8μm的相同厚度下表现出更优异的白色色感。

以上，详细描述了本发明的特定部分，对于本发明所属技术领域的一般技术人员而言，显而易见的是这样的具体技术仅是优选的实施方式，本发明的范围并不受此限制。只要是本发明所属技术领域的一般技术人员，就应当能够以上述内容为基础在本发明的范畴内进行多种多样的应用及变形。

因此，本发明的实际的范围应当由随附的权利要求范围及其等同物来定义。

Claims

1.一种热固性白色油墨组合物，其包含白色着色剂、粘合剂树脂、固化剂和溶剂，所述白色着色剂以重量基准计按照1:0.1～0.5的比率包含平均粒度为0.7μm～1.2μm的TiO₂和平均粒度为100nm～400nm的TiO₂。

2.根据权利要求1所述的热固性白色油墨组合物，相对于热固性白色油墨组合物整体100重量％，所述白色着色剂的含量为40～60重量％。

3.一种固化涂膜，其利用权利要求1所述的热固性白色油墨组合物形成。

4.根据权利要求3所述的固化涂膜，所述固化涂膜的厚度为8μm～16μm，

由下述数学式1计算的Z值为40～150：

数学式1

Z＝(X-W)²+(X-Y)²

所述式中，

X为所述固化涂膜在波长550nm时的反射率值，

W为所述固化涂膜在波长430nm时的反射率值，

Y为所述固化涂膜在波长670nm时的反射率值。

5.一种外覆窗，其为形成有边框图案的外覆窗，所述边框图案为权利要求3或4所述的固化涂膜。

6.一种光学层叠体，其包含权利要求5所述的外覆窗。

7.根据权利要求6所述的光学层叠体，其包含形成有边框图案的外覆窗及依次层叠于所述外覆窗的形成有边框图案的面的偏光板和触摸传感器。

8.根据权利要求6所述的光学层叠体，其包含形成有边框图案的外覆窗及依次层叠于所述外覆窗的形成有边框图案的面的触摸传感器和偏光板。