CN109843595A - 使用喷墨印刷的uv图案形成方法、包括其的边框制造方法及根据其制造的边框 - Google Patents

使用喷墨印刷的uv图案形成方法、包括其的边框制造方法及根据其制造的边框 Download PDF

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Abstract

公开了：使用喷墨印刷的UV图案形成方法，该方法能够通过单个喷墨图案化工艺形成具有金属光泽的图案或细线；包括该使用喷墨印刷的UV图案形成方法的边框制造方法；以及根据该边框制造方法制造的边框。使用喷墨印刷的UV图案形成方法包括以下步骤：a)将含有金属粒子的紫外线可固化油墨喷墨印刷在显示器的覆盖窗的非显示区域上以形成UV图案；以及b)将该UV图案固化。该UV图案形成方法可以用于诸如触控面板、光盘的保护膜等各种领域。

Description

使用喷墨印刷的UV图案形成方法、包括其的边框制造方法及 根据其制造的边框
技术领域
本申请要求2016年12月9日提交的韩国专利申请No.10-2016-0167971的优先权权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本发明涉及使用喷墨印刷形成UV图案的方法、包括该使用喷墨印刷形成UV图案的方法的制造边框(bezel)的方法以及由该制造边框的方法制造的边框。更具体地，本发明涉及：使用喷墨印刷形成UV图案的方法，该方法使得能在单个喷墨图案化工艺中形成具有金属光泽的细线(hairline)或图案；包括该使用喷墨印刷形成UV图案的方法的制造边框的方法；以及通过该制造边框的方法制造的边框。
背景技术
作为非显示区域的边框存在于诸如智能手机或平板电脑的显示装置的覆盖窗上。边框是形成有诸如黑色和白色的各种颜色的印刷层以提供美感。但其具有单调的(flat)外部设计的缺点。在现有技术中，为了增强产品的美学设计，通过UV成型方法形成UV图案层，通过气相沉积工艺在UV图案层上形成用于实现金属感的反射图案层，然后在反射图案层上形成用于实现颜色的印刷层。从而，在印刷层上形成具有各种设计和金属光泽的细线及图案。
图1为传统边框的剖面侧视图。在上述现有技术当中，韩国专利早期公开No.10-2015-0042092(窗面板、该窗面板的制造方法以及包括该窗面板的显示设备)公开了反射图案层320a和UV图案层310a依次层压在印刷层330的上侧上，如图1(A)所示。同样，韩国专利No.10-1414081(窗式电子设备的细线和图案设计形成方法)公开了UV图案层20、气相沉积层30和印刷层40依次层压，如图1(B)所示。韩国专利No.10-1380802(用于移动通信装置的由不透明窗的不均匀图案表示的装饰玻璃及其制造工艺)公开了UV图案层2、反射层5和印刷层6依次层压，如图1(C)所示。
发明内容
技术问题
如上所述，在大部分现有技术中，为了增强产品的美学设计，通过UV成型方法形成UV图案层，通过沉积工艺在UV图案层上形成用于实现金属感的反射图案层，并在反射图案层上形成用于实现颜色的印刷层。然而，存在工艺步骤复杂的问题，例如，UV图案层及反射图案层必须依次层压，并且通过沉积工艺形成到显示区域上的反射图案层必须通过蚀刻工艺去除。
因此，本发明的一个目的是提供：使用喷墨印刷形成UV图案的方法，所述方法能够通过将用作反射图案层的金属粒子添加至UV可固化油墨(UV curable ink)中而在单个喷墨图案化工艺中形成具有金属光泽的细线或图案；包括所述使用喷墨印刷形成UV图案的方法的制造边框的方法；以及通过所述制造边框的方法制造的边框。
技术方案
为了达到上述目的，本发明提供一种使用喷墨印刷形成UV图案的方法，包括以下步骤：a)将含有金属粒子的紫外线可固化油墨喷墨印刷在显示器的覆盖窗的非显示区域中以形成UV图案；以及b)将所述UV图案固化。
此外，本发明提供一种制造边框的方法，该方法包括使用喷墨印刷形成UV图案的方法，其中所述制造边框的方法包括以下步骤：a)将含有金属粒子的紫外线可固化油墨喷墨印刷在显示器的覆盖窗的非显示区域中以形成UV图案；b)将所述UV图案固化：c)将黑色油墨(black ink)喷墨印刷在所述UV图案上以形成黑色印刷层，或将彩色油墨或白色油墨喷墨印刷在所述UV图案上以形成彩色/白色印刷层然后将遮光层印刷在所述彩色/白色印刷层上；以及d)将所述印刷层及所述遮光层固化。
本发明还提供一种边框，所述边框根据所述制造边框的方法获得，并且所述边框包括：用于显示器的覆盖窗；厚度为1μm至10μm的UV图案，所述UV图案置于所述覆盖窗的非显示区域上并且通过包含金属粒子而具有光泽；以及厚度为2μm至10μm的黑色印刷层，或厚度为10μm至30μm的彩色/白色印刷层，且所述彩色/白色印刷层上形成有厚度为1μm至8μm的遮光层，所述黑色印刷层或所述彩色/白色印刷层置于所述UV图案上。
有益效果
根据本发明的使用喷墨印刷形成UV图案的方法、包括所述使用喷墨印刷形成UV图案的方法的制造边框的方法、以及通过所述制造边框的方法制造的边框，可以通过将用作反射图案层的金属粒子添加至UV可固化油墨中而在单个喷墨图案化工艺中形成具有金属光泽的细线或图案。
附图说明
图1为传统边框的剖面侧视图。
图2为根据本发明一个实施例的制造包括UV图案以及用黑色油墨形成的印刷层的边框的工艺的示意图。
图3为根据本发明另一实施例的制造包括UV图案以及用彩色或白色油墨形成的印刷层的边框的工艺的示意图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明。
根据本发明的使用喷墨印刷形成UV图案的方法系包括以下步骤：a)将含有金属粒子的紫外线可固化油墨喷墨印刷在显示器的覆盖窗的非显示区域中以形成UV图案；以及b)将UV图案固化。
包含在紫外线可固化油墨中的金属粒子用于使通过喷墨印刷或图案化所形成的UV图案具有金属光泽。金属粒子的使用可以无限制，只要其是具有光泽的普通金属即可。金属粒子的实例包括铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)等。金属粒子的大小为50nm至1000nm，优选为100nm至800nm，更优选为200nm至500nm。若金属粒子的大小小于50nm，则反射效果可能变差，且UV图案可能无法在视觉上识别。若金属粒子的大小超过1000nm，则喷墨头的喷嘴可能堵塞且工艺性能可能恶化。
基于紫外线可固化油墨的总重量，金属粒子的含量按重量计为1％至10％，优选为1％至5％，更优选为1％至3％。若基于紫外线可固化油墨的总重量，金属粒子的含量按重量计少于1％，则UV图案可能无法从视觉上识别，从而形成较厚的UV图案。若基于紫外线可固化油墨的总重量，金属粒子的含量按重量计超过10％，则边框的印刷层的颜色会因过度的光反射而无法表现。
UV图案是指形成在诸如显示装置等各种装置的边缘的图案。UV图案可以在覆盖窗上形成至厚度为1μm至10μm，优选为2μm至8μm，更优选为3μm至6μm。此外，UV图案可以形成为各种形状，例如校对线形(check line shape)、菱形(diamond shape)以及细线(hairline)。
紫外线可固化油墨是除了金属粒子之外还包含分散剂、环氧树脂、乙烯基醚化合物、氧杂环丁烷树脂(oxetane resin)、光聚合引发剂、粘附促进剂(adhesion promoter)、光敏剂及表面活性剂的阳离子可聚合UV可固化油墨(cationic polymerizable UVcurable ink)，或是除了金属粒子之外还包含分散剂、丙烯酸酯寡聚物(acrylateoligomer)、丙烯酸酯单体、光聚合引发剂、粘附促进剂及表面活性剂的自由基可聚合UV可固化油墨(radical polymerizable UV curable ink)。韩国专利申请No.10-2016-0130523(用于喷墨的红外线透射油墨组合物、使用该红外线透射油墨组合物制备边框图案的方法、使用该制备边框图案的方法制备的边框图案以及包含该边框图案的显示面板)和韩国专利申请No.10-2016-0043445(使用喷墨印刷形成边框图案的方法)中给出了对该紫外线可固化油墨的详细描述。
用于使紫外线可固化油墨固化的剂量可以为20mJ/cm2至20000mJ/cm2，优选为50mJ/cm2至3000mJ/cm2，并且紫外线可固化油墨可以通过吸收250nm至410nm波长范围内的紫外线而固化。在25℃的黏度为1cP至50cP，但不限于此。此外，喷墨印刷并无特别限制，只要其通过能形成UV图案的手段执行即可。覆盖窗(或基板)的实例包括玻璃(例如钢化玻璃)、膜(例如高强度膜)等。覆盖窗的非显示区域指除了显示屏幕的显示部之外的其余部分。
用于使紫外线可固化油墨固化的光源的使用并无任何特别限制，只要其发射与紫外线相对应的波长范围为从250nm至410nm的光即可。光源的实例包括UV灯、汞蒸气弧灯(mercury vapor arc lamp)、碳弧灯、Xe弧灯及LED固化机。步骤b)中的UV图案的固化优选通过紫外线照射进行，但也可以通过能将UV图案固化的其他手段进行。
如上所述，通过使用根据本发明的使用喷墨印刷形成UV图案的方法，包含在油墨中的金属粒子用作反射图案层使得通过单个喷墨图案化工艺形成具有诸如细线、校对线及菱形等形状的具有金属光泽的图案。因此，能够避免在依次层压UV图案层和反射图案层之后通过蚀刻工艺去除反射图案层的麻烦。
接下来，将描述包括形成UV图案的方法的制造边框的方法。图2为根据本发明的一个实施例的制造包括UV图案及用黑色油墨形成的印刷层的边框的工艺的示意图。图3为根据本发明另一实施例的制造包括UV图案及用彩色或白色油墨形成的印刷层的边框的工艺的示意图。
参照图2和图3，将描述制造边框的方法。制造边框的方法包括以下步骤：a)将含有金属粒子的紫外线可固化油墨喷墨印刷在显示器的覆盖窗的非显示区域中以形成UV图案；b)将UV图案固化；c)将黑色油墨喷墨印刷在UV图案上以形成黑色印刷层，或者将彩色油墨或白色油墨喷墨印刷在UV图案上以形成彩色/白色印刷层然后将遮光层印刷在彩色/白色印刷层上；以及d)将印刷层及遮光层固化。
金属粒子的大小为50nm至1000nm，优选为100nm至800nm，更优选为200nm至500nm。若金属粒子的大小小于50nm，则反射效果可能变差，且UV图案可能无法从视觉上识别。若金属粒子的大小超过1000nm，则喷墨头的喷嘴可能堵塞且工艺性能可能恶化。
步骤a)和步骤b)与在使用喷墨印刷形成UV图案的方法中所描述的相同。在步骤c)中，印刷层可以根据目标边框的颜色而不同地形成。黑色印刷层可以通过只使用黑色油墨形成。或者，可以先形成彩色印刷层或白色印刷层，然后可以在彩色印刷层或白色印刷层上形成遮光层。而且，步骤c)中的喷墨印刷并无特别限制，只要其通过能形成边框的印刷层的手段执行即可。
当在UV图案上形成黑色印刷层时，厚度为2μm至10μm，优选为4μm至8μm，更优选为4μm至6μm。当在UV图案上形成彩色/白色印刷层时，厚度为10μm至30μm，优选为15μm至25μm，更优选为20μm至25μm。在彩色/白色印刷层上形成的遮光层的厚度为1μm至8μm，优选为2μm至6μm，更优选为3μm至5μm。
黑色油墨、彩色油墨、白色油墨及遮光层可以是包含颜料、分散剂、环氧树脂、乙烯基醚化合物、氧杂环丁烷树脂、光聚合引发剂、粘附促进剂、光敏剂及表面活性剂等的阳离子可聚合UV可固化油墨，或是包含颜料、分散剂、丙烯酸酯寡聚物、丙烯酸酯单体、光聚合引发剂、粘附促进剂及表面活性剂等的自由基可聚合UV可固化油墨。
使油墨及遮光层固化的剂量可为20mJ/cm2至20000mJ/cm2，优选为50mJ/cm2至3000mJ/cm2，且油墨及遮光层可通过吸收在250nm至410nm波长范围内的紫外线而固化。在25℃时的黏度为1cP至50cP，但不限于此。在油墨及遮光层被UV固化的情况下光源的使用可以无任何特别限制，只要其发射与紫外线相对应的波长为250nm至410nm的光即可。光源的实例包括UV灯、汞蒸气灯、碳弧灯、Xe弧灯及LED固化机。步骤d)中的印刷层及遮光层的固化通过紫外线照射来进行，但也可以通过能将印刷层及遮光层固化的其他手段(例如除紫外线以外的辐射)进行。覆盖窗的非显示区域指除了显示屏幕的显示部之外的其余部分。
此外，黑色印刷层及彩色/白色印刷层的遮光性(light-shielding property)、粘附力及表面硬度优异，并且具有遮光性为4或更高的光密度以及在划格试验(cross cuttest)中的4B或更大的粘附力，这是边框性能所需的。同时，未描述的制造边框的基本方法对应于制造边框的一般方法。
本发明提供了一种边框，该边框是根据制造边框的方法得到的，并且该边框包括：显示器的覆盖窗；置于覆盖窗的非显示区域上的厚度为1μm至10μm的UV图案；以及厚度为2μm至10μm的黑色印刷层，或厚度为10μm至30μm的彩色/白色印刷层，且该彩色/白色印刷层上形成有厚度为1μm至8μm的遮光层，黑色印刷层或彩色/白色印刷层置于UV图案上。
金属粒子的大小为50nm至1000nm，优选为100nm至800nm，更优选为200nm至500nm。若金属粒子的大小小于50nm，则反射效果可能变差，且UV图案可能无法从视觉上识别。若金属粒子的大小超过1000nm，则喷墨头的喷嘴可能堵塞并且工艺性能可能恶化。
边框的组件的描述对应于上述形成UV图案的方法以及制造边框的方法。
具体实施方式
下文将描述本发明的优选实施例以便于理解本发明。然而，提供以下实例仅用于说明性目的，且本领域技术人员将清楚在不违背本发明的精神或范围的情况下可在本发明中进行各种修改和变化。这些变化和修改落于所附权利要求的范围内。
[实例1]使用含有金属粒子的UV图案制造边框
将含有2wt％的大小为500nm的大量铝(Al)粒子、15wt％的环氧树脂(cel2021P)、57wt％的氧杂环丁烷树脂(OXT-221)、15wt％的乙烯基醚化合物(1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚(1,4-cyclohexanedimethanol divinyl ether))、4wt％的光聚合引发剂(Irgacure250)、1wt％的光敏剂(ITX)、5wt％的粘附促进剂(KBM-403)及1wt％的含表面活性剂(BYK-307)的添加剂的紫外线可固化油墨喷墨印刷在显示器的覆盖窗的非显示区域上，以形成厚度为4μm的UV图案。然后，用395nm UV LED灯以500mJ/cm2的能量将所得的UV图案固化以形成含有金属粒子的UV图案。随后，通过将黑色油墨喷墨印刷在UV图案上形成厚度为5μm的黑色印刷层，然后使用395nm UV LED灯以5000mJ/cm2的能量将黑色印刷层固化以制造边框。
[实例2]使用含有金属粒子的UV图案制造边框
除了将2wt％的大小为500nm的银(Ag)粒子用作金属粒子，以及在UV图案上形成厚度为6μm的黑色印刷层之外，以与实例1相同的方式来制造边框。
[实例3]使用含有金属粒子的UV图案制造边框
除了将彩色油墨喷墨印刷在UV图案上以形成厚度为25μm的白色印刷层并进行UV固化，然后在白色印刷层上印刷厚度为4μm的黑色遮光层之外，以与实例1相同的方式来制造边框。
[比较例1]制造具有UV图案层和反射图案层的边框
通过UV成型方法将形成在传统边框上的UV图案层形成在显示基板上。通过气相沉积工艺将用于实现金属感的反射图案层形成在UV图案层上。然后，在形成印刷层之后，通过蚀刻工艺将形成在显示区域上的反射图案层去除以制造边框。
[实例1至实例3以及比较例1]边框的金属光泽的评价
从实例1至实例3以及比较例1所制造的边框的金属光泽的评估结果(检查是否清楚地在视觉上观察到UV图案)，发现实例1至实例3的边框具有与比较例1的边框相似的金属光泽。由此可见，即使在根据本发明的单个喷墨图案化工艺中，也可以以与具有多个工艺的现有方法相同的方式表现边框的金属光泽。

Claims (17)

1.使用喷墨印刷形成UV图案的方法，包括以下步骤：
a)将含有粒子大小为100nm至1000nm的金属粒子的紫外线可固化油墨喷墨印刷在显示器的覆盖窗的非显示区域中以形成UV图案；以及
b)将所述UV图案固化。
2.根据权利要求1所述的使用喷墨印刷形成UV图案的方法，其中，所述金属粒子选自由铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)及铁(Fe)所组成的组。
3.根据权利要求1所述的使用喷墨印刷形成UV图案的方法，其中，所述金属粒子的所述大小为200nm至500nm。
4.根据权利要求1所述的使用喷墨印刷形成UV图案的方法，其中，基于所述紫外线可固化油墨的总重量，所述金属粒子的含量按重量计为1％至10％。
5.根据权利要求1所述的使用喷墨印刷形成UV图案的方法，其中，所述UV图案的厚度为1μm至10μm。
6.根据权利要求1所述的使用喷墨印刷形成UV图案的方法，其中，所述UV图案具有选自由细线、校对线形和菱形所组成的组的形状。
7.根据权利要求1所述的使用喷墨印刷形成UV图案的方法，其中，所述覆盖窗为玻璃或膜。
8.根据权利要求1所述的使用喷墨印刷形成UV图案的方法，其中，所述UV图案的所述固化通过紫外线照射来进行。
9.根据权利要求1所述的使用喷墨印刷形成UV图案的方法，其中，所述覆盖窗的所述非显示区域为除了显示屏幕的显示部之外的其余部分。
10.制造边框的方法，包括以下步骤：
a)将含有粒子大小为100nm至1000nm的金属粒子的紫外线可固化油墨喷墨印刷在显示器的覆盖窗的非显示区域中以形成UV图案；
b)将所述UV图案固化；
c)将黑色油墨喷墨印刷在所述UV图案上以形成黑色印刷层，或者将彩色油墨或白色油墨喷墨印刷在所述UV图案上以形成彩色/白色印刷层然后将遮光层印刷在所述彩色/白色印刷层上，以及
d)将所述印刷层和所述遮光层固化。
11.根据权利要求10所述的制造边框的方法，其中，所述黑色印刷层的厚度为2μm至10μm，所述彩色/白色印刷层的厚度为10μm至30μm，所述遮光层的厚度为1μm至8μm。
12.根据权利要求10所述的制造边框的方法，其中，所述黑色印刷层和所述彩色/白色印刷层具有遮光性为4或更高的光密度。
13.根据权利要求10所述的制造边框的方法，其中，所述黑色印刷层和所述彩色/白色印刷层在划格试验中的粘附力为4B或更大。
14.根据权利要求10所述的制造边框的方法，其中，所述印刷层和所述遮光层的所述固化通过紫外线照射或者辐射照射来进行。
15.根据权利要求10所述的制造边框的方法，其中，所述覆盖窗的所述非显示区域为除了显示屏幕的显示部之外的其余部分。
16.一种边框，所述边框通过根据权利要求10所述的制造边框的方法获得，并且所述边框包括：
覆盖窗，所述覆盖窗用于显示器；
UV图案，所述UV图案的厚度为1μm至10μm，所述UV图案置于所述覆盖窗的非显示区域上并且通过包含粒子大小为100nm至1000nm的金属粒子而具有光泽；以及
黑色印刷层，所述黑色印刷层具有2μm至10μm的厚度；或者彩色/白色印刷层，所述彩色/白色印刷层具有10μm至30μm的厚度，且在所述彩色/白色印刷层上形成有厚度为1μm至8μm的遮光层，所述黑色印刷层或所述彩色/白色印刷层置于所述UV图案上。
17.根据权利要求16所述的边框，其中，所述覆盖窗的所述非显示区域为除了显示屏幕的显示部之外的其余部分。
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