KR20190071597A - 폴더블 디스플레이의 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물 및 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법 - Google Patents

폴더블 디스플레이의 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물 및 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190071597A
KR20190071597A KR1020180157794A KR20180157794A KR20190071597A KR 20190071597 A KR20190071597 A KR 20190071597A KR 1020180157794 A KR1020180157794 A KR 1020180157794A KR 20180157794 A KR20180157794 A KR 20180157794A KR 20190071597 A KR20190071597 A KR 20190071597A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ink composition
weight
curable ink
bezel pattern
bezel
Prior art date
Application number
KR1020180157794A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102260090B1 (ko
Inventor
유재현
박성은
김아름
김준형
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to US16/492,811 priority Critical patent/US10858525B2/en
Priority to JP2019546930A priority patent/JP6911274B2/ja
Priority to CN201880015062.6A priority patent/CN110382640B/zh
Priority to PCT/KR2018/015664 priority patent/WO2019117581A1/ko
Priority to TW107144773A priority patent/TWI688612B/zh
Publication of KR20190071597A publication Critical patent/KR20190071597A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102260090B1 publication Critical patent/KR102260090B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/40—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography
    • B41M5/405—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography characterised by layers cured by radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0081—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using electromagnetic radiation or waves, e.g. ultraviolet radiation, electron beams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/037—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322—Pigment inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/324—Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/36—Inkjet printing inks based on non-aqueous solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes

Abstract

본 발명은 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우 필름에 적용하기 위해 개발된 블랙 베젤잉크로 얇은 두께에서 차광특성 및 폴딩 특성이 우수하며, 잉크에 광확산제를 적용하여 전처리 공정없이 UV 경화만으로도 베젤 상, 하부의 경화율 차이에 의해 생기는 표면주름이 발생하지 않는 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물 및 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법, 이에 따라 제조한 베젤패턴, 및 이를 포함하는 디스플레이 기판에 관한 것이다.

Description

폴더블 디스플레이의 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물 및 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법{UV-curable black ink composition for a foldable display and method of manufacturing a bezel pattern using the same}
본 발명은 폴더블 디스플레이의 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물, 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법, 이에 따라 제조한 베젤패턴 및 이를 포함하는 디스플레이 기판에 관한 것이다.
플렉시블 디스플레이 시장은 평면과 커브드 제품에서 자유롭게 접었다 펼 수 있는 폴더블 제품으로 진화하고 있으며, 폴더블 디스플레이도 다른 디스플레이 기기와 마찬가지로 패널의 비표시 영역 패턴이 시인되지 않으면서, 색감을 주기 위한 베젤패턴이 필요하다. 모바일 기기 특성상 사람의 눈과 가까운 거리에 접하기 때문에 패널 패턴이 시인되지 않으려면 차광 특성이 높은 베젤을 형성해야 하지만, 베젤이 두꺼워지면 베젤 단차가 화면부에서 시인되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해서는 두께는 얇으면서 차광특성은 우수한 베젤패턴이 필요하며, 고 차광 블랙잉크를 1도 인쇄(single layer printing)로 한번에 UV 경화하기 위해서 표면주름을 억제할 수 있는 잉크 조성이 요구된다.
대한민국 특허공개 제10-2016-0147535호에서는 잉크젯 공정으로 베젤을 형성할 수 있는 자외선 경화 블랙 잉크를 개발하였지만 TV 제품에 적용하는 잉크로 차광특성(광학밀도(optical density, O.D) 1@2.2㎛)이 낮아 패널 패턴 시인문제로 폴더블에 적용하기 어렵다. 대한민국 특허공개 제10-2016-0046723호는 1도 인쇄로 차광특성이 높은 잉크를 개발하였지만 표면주름을 억제하기 위해 UV 경화 전에 열처리 공정을 적용하였다. 또한, 상기 선행문헌들에 개시된 잉크는 유리기판에 적용하기 위해 개발된 베젤잉크로 폴더블 커버윈도우 필름에 적용하기 어렵다.
이에, 얇은 두께에서 차광특성 및 폴딩 특성이 우수하며, UV 경화만으로도 베젤 상, 하부의 경화율 차이에 의해 생기는 표면주름이 발생하지 않는, 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우 필름에 적용하기 위한 블랙 베젤잉크의 개발이 요구된다.
대한민국 특허공개 제10-2016-0147535호 대한민국 특허공개 제10-2016-0046723호
본 발명의 목적은, 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우 필름에 적용하기 위해 개발된 블랙 베젤잉크로 얇은 두께에서 차광특성 및 폴딩 특성이 우수하며, 잉크에 광 확산제를 적용하여 전처리 공정없이 UV 경화만으로도 베젤 상, 하부의 경화율 차이에 의해 생기는 표면주름이 발생하지 않는 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물 및 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법, 이에 따라 제조한 베젤패턴, 및 이를 포함하는 디스플레이 기판을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 블랙 안료; 분산제; 에폭시 화합물; 옥세탄 화합물; 광확산제; 광중합 개시제; 및 유기 용매를 포함하는 블랙 베젤패턴 형성용 자외선 경화형 잉크 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 기판에 상기 자외선 경화형 잉크 조성물을 잉크젯 프린팅하여, 베젤패턴을 형성하는 단계; 및 b) 상기 베젤패턴에 자외선을 조사하여 경화하는 단계를 포함하는 자외선 경화형 잉크 조성물을 이용한 베젤패턴의 형성방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 자외선 경화형 잉크 조성물을 사용하여 제조한 베젤패턴을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 베젤패턴을 포함하는 디스플레이 기판을 제공한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물은 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우 필름에 적용하기 위해 개발된 블랙 베젤잉크로, 얇은 두께에서 차광 특성이 우수하여 패널의 패턴 시인성 및 단차 시인 문제가 발생하지 않고, 잉크에 광확산제를 적용하여 전처리 공정없이 UV 경화만으로도 베젤 상, 하부의 경화율 차이에 의해 생기는 표면주름이 발생하지 않으며, 열 안정성 및 경화감도가 우수하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시양태를 가질 수 있는 바, 특정 실시양태들을 예시하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 잉크 조성물은 블랙 안료; 분산재; 에폭시 화합물; 옥세탄 화합물; 광확산제; 광중합 개시제; 및 유기 용매를 포함한다.
상기 블랙 안료는 카본 블랙, 흑연, 금속 산화물 및 유기블랙 안료로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 블랙 잉크 안료를 포함한다.
카본 블랙의 예로는 시스토 5HIISAF-HS, 시스토 KH, 시스토 3HHAF-HS, 시스토 NH, 시스토 3M, 시스토 300HAF-LS, 시스토 116HMMAF-HS, 시스토 116MAF, 시스토 FMFEF-HS, 시스토 SOFEF, 시스토VGPF, 시스토 SVHSRF-HS 및 시스토 SSRF(동해카본 ㈜); 다이어그램 블랙 II, 다이어그램 블랙 N339, 다이어그램 블랙 SH, 다이어그램 블랙 H, 다이어그램 LH, 다이어그램 HA, 다이어그램 SF, 다이어그램 N550M, 다이어그램 M, 다이어그램 E, 다이어그램 G, 다이어그램 R, 다이어그램 N760M, 다이어그램 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 및 OIL31B(미쯔비시화학㈜); 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, SPECIAL BLACK-250, SPECIAL BLACK-100, 및 LAMP BLACK-101(데구사㈜); 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, 및 RAVEN-1170(콜롬비아 카본㈜) 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
상기 유기블랙 안료로 아닐린 블랙, 락탐 블랙 또는 페릴렌 블랙계열 등을 사용할 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다.
상기 블랙 안료의 함량은 전체 잉크 조성물에 대하여, 15 내지 25중량%, 바람직하게는 15 내지 20중량%로서, 상기 함량이 전체 잉크 조성물에 대하여 15중량% 미만일 경우에는, 베젤에 적용할 만한 수준의 O.D가 나타나지 않으며, 25중량% 초과일 경우, 과량의 착색제가 잉크에 분산되지 않고 침전물이 형성될 수 있다.
상기 분산제는 상기 블랙 안료를 균일한 크기의 입자로 만들고, 또한, 잉크의 제조 시간을 단축시키기 위하여 사용된다. 상기 분산제로는 고분자형, 비이온성, 음이온성 또는 양이온성의 분산제를 사용할 수 있으며, 그 예로는 아크릴 계열, 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌 다가 알코올, 에스테르알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올알킬렌옥사이드 부가물, 설폰산 에스테르, 설폰산염, 카르복실산에스테르, 카르복실산염, 알킬아미드알킬렌옥사이드 부가물 및 알킬아민 등이 있고, 단독으로 사용하거나 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 중, 잉크의 저장성 등이 우수한 아크릴 계열의 분산제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 분산제의 함량은 전체 잉크 조성물에 대하여 0.5 내지 5중량%, 또는 2 내지 4중량%로서, 상기 분산제의 함량이 전체 잉크 조성물에 대하여 0.5중량% 미만일 경우에는, 안료가 고르게 분산되지 않을 우려가 있고, 5중량%를 초과할 경우에는, 안료가 응집되거나 경화감도가 저하될 우려가 있다.
상기 에폭시 화합물은 양이온 중합형으로서, 구체적으로 비스페놀형 에폭시 화합물, 노볼락형 에폭시 화합물, 글리시딜 에스테르형 에폭시 화합물, 글리시딜 아민형 에폭시 화합물, 선형 지방족 에폭시 화합물, 비페닐형 에폭시 화합물 및 지환식 에폭시 화합물 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 지환식 에폭시 화합물은, 에폭시화 지방족 고리기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다.
에폭시화 지방족 고리기를 포함하는 상기 지환족 에폭시 화합물에서, 상기 에폭시화 지방족 고리기는 지환식 고리에 결합된 에폭시기를 의미하는 것으로, 예를 들면, 3,4-에폭시시클로펜틸기, 3,4-에폭시시클로헥실기, 3,4-에폭시시클로펜틸메틸기, 3,4-에폭시시클로헥실메틸기, 2-(3,4-에폭시시클로펜틸)에틸기, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸기, 3-(3,4-에폭시시클로페틸)프로필기 또는 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필기 등의 관능기가 예시될 수 있다. 상기에서 지환식 고리를 구성하는 수소 원자는, 임의적으로 알킬기 등의 치환기에 의해 치환될 수도 있다. 상기 지환식 에폭시 화합물로는, 예를 들면, 이하에서 구체적으로 예시되는 화합물을 사용할 수 있으나, 사용할 수 있는 에폭시 화합물이 하기의 종류에 제한되는 것은 아니다.
예컨대 디시클로펜타디엔디옥사이드, 시클로헥센옥사이드, 4-비닐-1,2-에폭시-4-비닐시클로헥센, 비닐시클로헥센디옥사이드, 리모넨모노옥사이드, 리모넨디옥사이드, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 3-비닐시클로헥센옥사이드, 비스(2,3-에폭시시클로펜틸)에테르, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트, 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸알코올, (3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실)메틸-3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트, 에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실)에테르, 3,4-에폭시시클로헥센카르본산 에틸렌글리콜디에스테르, (3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 다이셀 코포레이션사의 셀록사이드(Celloxide) 8000, 셀록사이드 2021P 등을 사용할 수 있다.
상기 에폭시 화합물의 함량은 상기 자외선 경화형 잉크 조성물의 총 중량에 대하여 3 내지 60중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 내지 30중량%일 수 있다. 상기 에폭시 화합물의 함량이 60중량%를 초과하면 잉크 조성물의 점도가 상승하여 잉크젯 공정성능이 저하되고, 3중량% 미만이면 경화 감도가 저하될 수 있다.
상기 옥세탄 화합물은 양이온 중합성 단량체로서 분자 구조 내에 4원 고리형 에테르기를 가지는 화합물이고, 양이온성 경화된 잉크 조성물의 점도를 낮추는(일례로, 25℃에서 50cP 미만) 작용을 할 수 있다.
구체적으로는, 3-에틸-3-히드록시메틸 옥세탄, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시메틸]벤젠, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 디[(3-에틸-3-옥세타닐)메틸]에테르, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄, 3-에틸-3-시클로헥실옥시메틸 옥세탄 또는 페놀노볼락 옥세탄 등이 예시될 수 있다. 옥세탄 화합물로는, 예를 들면, 토아고세이㈜의 「알론옥세탄(ARON OXETANE) OXT-101」, 「알론옥세탄 OXT-121」, 「알론옥세탄 OXT-211」, 「알론옥세탄 OXT-221」 또는 「알론옥세탄 OXT-212」 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독으로, 혹은 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
상기 옥세탄 화합물의 함량은 상기 자외선 경화형 잉크 조성물의 총 중량에 대하여 15 내지 80중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 20 내지 60중량%일 수 있다. 80중량%를 초과하면 경화 감도가 낮고, 15중량% 미만이면 점도가 상승하여 코팅성이 저하된다.
상기 광확산제는 표면반사율이 높은 재료로 TiO2 또는 Al2O3 또는 이의 조합을 사용할 수 있으며, 본 발명과 같이 높은 차광특성(예컨대, O.D 5)을 갖는 잉크 조성물을 1도 인쇄로 UV 경화할 경우 발생하는 표면주름을 억제하기 위하여 사용된다.
상기 광확산제는 평균입경이 0.1 내지 5.0㎛일 수 있다.
상기 광확산제의 함량은 상기 자외선 경화형 잉크 조성물의 총 중량에 대하여 5 내지 10중량%일 수 있고, 바람직하게는 5 내지 8중량%일 수 있다. 상기 광확산제의 함량이 5중량% 미만인 경우 광 확산 효과가 저하되어 UV 경화 시 표면주름이 발생하는 문제가 있고, 10중량%를 초과하는 경우 무기 충진재(filler) 함량이 높아져 잉크젯 공정성이 저하되는 문제가 초래된다.
상기 광중합 개시제는 양이온 중합성의 개시제로서, 구체적으로는 자외선 조사에 의해 양이온(cation) 종이나 브론스테드산을 만들어내는 화합물, 예를 들면 요오드늄 염 및 설포늄 염 중 적어도 1종을 포함한다. 상기 요오드늄 염 또는 설포늄 염은, 자외선 경화 과정에서 잉크에 함유된 불포화 이중결합을 가지는 모노머가 반응하여 고분자를 형성하는 경화 반응이 일어나도록 한다. 일 예로, 상기 광중합 개시제는 SbF6-, AsF6-, BF6-, (C6F5)4B-, PF6- 또는 RfnF6-n으로 표시되는 음이온을 가지는 것일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 현재 시판되고 있는 상품으로는 Irgacure 250, Irgacure 270, Irgacure 290, CPI-100P, CPI-101A, CPI-210S, Omnicat 440 및 Omnicat 550, Omnicat 650 등이 있고, 이들 광중합 개시제는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 양태에서, 자외선 경화형 잉크 조성물의 저장 안정성을 개선하기 위해, 상기 광중합 개시제는 설포늄 염일 수 있으며, 보다 바람직하게는 10-[1,1'-바이페닐]-4-일-2-(1-메틸에틸)-9-옥소-9H-티오크산테늄 헥사플루오로포스페이트(10-[1,1'-Biphenyl]-4-yl-2-(1-methylethyl)-9-oxo-9H-thioxanthenium hexafluorophosphate)(Omnicat 550)일 수 있다.
상기 광중합 개시제의 함량은 전체 잉크 조성물에 대하여 1 내지 10중량%, 바람직하게는 2 내지 7중량%, 더욱 바람직하게는 3 내지 5중량%로서, 상기 광중합 개시제의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 경화 반응이 충분하지 못할 우려가 있고, 10중량%를 초과할 경우에는 모두 용해되지 않거나, 점도가 증가하여 잉크젯 공정성이 저하될 수 있다.
상기 유기 용매는, 본 발명에 따른 잉크 조성물을 이용하여 디스플레이 기판에 베젤패턴을 인쇄한 후에도, 경화감도가 우수한 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 잉크젯 공정 성능을 향상시키기 위하여, 비점이 200℃ 이상이고, 25℃에서 점도가 1cP 내지 5cP, 바람직하게는 3cP 이하인 것을 사용하는 것이 좋다.
즉, 상기 블랙 안료가 전체 잉크 조성물에 대해 10중량% 미만(특히, 7중량% 이하)의 낮은 함량으로 포함될 경우에는, 비점이 200℃ 미만인 에틸렌글리콜 모노부틸에테르 아세테이트(BCsA)와 같은 유기 용매를 사용하더라도 잉크젯 공정 성능에 큰 문제가 없지만, 잉크 조성물에 상기 블랙 안료가 10중량% 이상의 함량으로 포함될 경우에는, 잉크젯 공정 성능이 저하된다.
따라서, 본 발명에서는, 상기 잉크 조성물이 높은 차광성을 나타내면서 얇은 두께의 베젤패턴을 형성할 수 있도록 하여 잉크젯 공정 성능을 향상 또는 개선시킬 수 있는 유기 용매의 사용이 요구되는데, 잉크젯 공정 성능은 상술한 바와 같은 고비점 및 저점도의 조건(비점이 200℃ 이상이고, 25℃에서 점도가 1cP 내지 5cP, 특히, 3cP 이하)을 만족하는 유기 용매를 사용할수록 향상되므로, 이와 같은 조건을 만족하는 유기 용매, 예를 들어, 부틸 다이글라임(Butyl diglyme, 또는 디에틸렌글리콜 디부틸에테르), 디프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트(Dipropylene glycol methyl ether acetate), 에틸렌글리콜 디부티레이트(ethylene glycol dibutyrate), 디에틸 숙신산(Diethyl succinate), 감마부티로락톤(gamma-butyrolactone: GBL) 및 에틸 카프레이트(Ethyl caprate)와 같은 유기 용매를 사용하여야 하며, 상기 부틸 다이글라임 및 디에틸 숙신산을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 유기 용매의 함량은 전체 잉크 조성물에 대하여 10 내지 40중량%, 바람직하게는 20 내지 35중량%, 더욱 바람직하게는 25 내지 35중량%로서, 상기 유기 용매의 함량이 10중량% 미만일 경우에는 잉크의 점도가 높아지거나 베젤층의 두께가 두꺼워질 우려가 있고, 40중량%를 초과할 경우에는 경화감도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 잉크 조성물은, 필요에 따라, 반응성 희석제, 부착력 증진제 및 계면활성제 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 반응성 희석제는 잉크의 점도를 저하시켜 잉크젯 공정성을 개선하기 위해 포함될 수 있고, 양이온 중합이 가능한 글리시딜에테르계 에폭시 화합물을 사용할 수 있으며, 상기 글리시딜에테르계 에폭시 화합물의 예로는 N-부틸 글리시딜 에테르(N-Butyl Glycidyl Ether), 네오펜틸 글리콜 다이글리시딜 에테르(Neopentyl glycol diglycidyl ether, LD203) 등을 들 수 있고, 1종 이상 사용할 수 있다.
상기 반응성 희석제의 함량은 자외선 경화형 잉크 조성물의 총 중량에 대하여 0 내지 30중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.1 내지 20중량%일 수 있다. 30중량% 초과이면 경화 감도가 저하된다.
상기 부착력 증진제는 기재와 인쇄층의 부착력을 향상시킬 수 있는 것으로서, 알콕시 실란 화합물 및 포스페이트 아크릴레이트(phosphate acrylate) 등의 포스페이트계 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것을 사용할 수 있으며, 상기 알콕시 실란 화합물의 예로는, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-Glycidoxypropyl trimethoxysilane, KBM-403(Shin-Etsu사, 미국)), 3-글리시독시프로필 메틸디메톡시실란(3-Glycidoxypropyl methyldimethoxysilane, KBM-402), 2-(3,4 에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란(2-(3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, KBM-303), 3-글리시독시프로필 메틸디에톡시실란(3-Glycidoxypropyl methyldiethoxysilane, KBE-402), 3-글리시독시프로필 트리에톡시실란(3-Glycidoxypropyl triethoxysilane, KBE-403) 및 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란(3-Methacryloxypropyl trimethoxysilane, KBM-503) 등을 들 수 있고, 1종 이상 사용할 수 있다.
상기 부착력 증진제가 사용될 경우 그 함량은, 전체 잉크 조성물에 대하여 1 내지 5중량%, 바람직하게는 2 내지 4중량%로서, 상기 부착력 증진제의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 기재와 인쇄층의 부착력이 저하될 수 있고, 5중량%를 초과할 경우에는 잉크의 안정성 및 경화감도가 저하될 수 있다.
상기 계면활성제는 잉크의 표면장력을 조절하여 제팅(jetting)이 원활하게 일어나게 하며, 또한, 기재에서 잉크가 적절하게 퍼지도록 하는 것으로서, DIC(DaiNippon Ink & Chemicals)사의 Megafack F-444, F-475, F-478, F-479, F-484, F-550, F-552, F-553, F-555, F-570 및 RS-75, 또는 아사히가라스사의 Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141 및 S-145, 또는 스미토모스리엠사의 Fluorad FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430 및 FC-4430, 또는 듀퐁사의 Zonyl FS-300, FSN, FSN-100 및 FSO, 또는 BYK사의 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, BYK-UV3500, BYK-UV3530, BYK-UV3570, BYKETOL-AQ, BYK-DYNWET 800, BYK-SILCLEAN 3700 및 BYK-UV 3570, 또는 테고사의 Rad 2100, Rad 2011, Glide 100, Glide 410, Glide 450, Flow 370 및 Flow 425 등을 예시할 수 있으며, 이들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 계면활성제가 잉크 조성물에 포함될 경우 그 함량은, 전체 잉크 조성물에 대하여 0.1 내지 5중량%, 바람직하게는 0.5 내지 3중량%이고, 상기 계면활성제의 함량이 0.1중량% 미만일 경우에는, 조성물의 표면장력을 낮추는 효과가 충분하지 않아 기재에 조성물을 코팅 시 코팅 불량 현상이 발생하게 되고, 5중량%를 초과할 경우에는, 계면활성제가 과량으로 사용되어 조성물의 상용성 및 소포성이 오히려 감소하게 되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 자외선 경화형 잉크 조성물은 잉크젯 프린팅 직후 짧은 시간 내에 퍼짐이 일어나서, 우수한 도막 특성을 나타내며, 경화되어 우수한 접착 특성을 나타낸다. 따라서, 상기 자외선 경화형 잉크 조성물을 적용시에는 잉크젯 프린팅과 동시에 경화가 가능하도록 잉크젯 헤드 바로 뒤에 UV 램프를 설치하는 것이 바람직하다.
상기 자외선 경화형 잉크 조성물은 경화 도즈량이 1 내지 10,000mJ/㎠, 바람직하게는 1,000 내지 2,000mJ/㎠이다.
상기 자외선 경화형 잉크 조성물은 250nm 내지 450nm, 바람직하게는 360nm 내지 410nm의 파장 범위에서 방사선을 흡수하여 경화된다.
상기 자외선 경화형 잉크 조성물은 일 예로 25℃에서 1cP 내지 50cP, 더욱 바람직하게는 25℃에서 3cP 내지 45cP 이하의 점도를 가짐으로써 잉크젯 공정에 적합하다. 상기의 점도 범위를 갖는 자외선 경화형 잉크 조성물은 공정 온도에서의 토출이 양호하다. 상기 공정 온도는 경화형 잉크 조성물의 점도가 낮아지도록 가열한 온도를 의미한다. 공정 온도는 10℃ 내지 100℃일 수 있으며, 바람직하게는 20℃ 내지 70℃일 수 있다.
상기 자외선 경화형 잉크 조성물은 기재에 대한 밀착력 및 코팅성이 우수하다.
또한, 상기 자외선 경화형 잉크 조성물로 본 발명에 따라 형성한 베젤패턴은 기재에 대한 부착력이 우수하며, 후 공정(열처리)이 배제된 상태에서의 기재와의 부착력이 cross cut test 4B 이상이다.
다음으로, 본 발명에 따른 자외선 경화형 잉크 조성물을 이용한 베젤패턴의 형성방법에 대하여 설명한다. 상기 자외선 경화형 잉크 조성물을 이용한 베젤패턴의 형성방법은, a) 기판에 제1항에 따른 잉크젯용 자외선 경화 잉크 조성물을 잉크젯 프린팅하여, 베젤패턴을 형성하는 단계; 및 b) 상기 베젤패턴에 자외선을 조사하여 경화하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 경화된 베젤패턴의 두께는 2 내지 6㎛, 또는 2 내지 4㎛일 수 있고, 한편, 이에 대한 구체적인 설명은, 상기 잉크 조성물 항목에서 설명된 것과, 통상의 양이온 중합 잉크 조성물을 이용한 베젤패턴 형성방법에 준한다.
한편, 본 발명은 상기 자외선 경화형 잉크 조성물을 사용하여 제조한, 또는, 상기 베젤패턴의 형성방법에 따라 제조한 베젤패턴을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 베젤패턴을 포함하는 디스플레이 기판을 제공한다. 여기서, 상기 디스플레이는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, LCD-TFT) 및 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 중 어느 하나에 사용되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 블랙 베젤패턴은 폴더블 디스플레이의 커버윈도우에 포함되는 투명 PI 필름이나 하드 코팅층에 형성되며, 얇은 두께에서 차광 특성이 우수하여 패널의 패턴 시인성 및 단차 시인 문제가 발생하지 않는다. 1도 인쇄로 UV경화하면 높은 차광특성(O.D 5)으로 인해 발생하는 표면주름은 자외선 반사율이 높은 광 확산제를 적용하여 억제하였으며, 장파장 설포늄 양이온 광 개시제를 적용하여 열 안정성 및 경화감도가 우수하다. 본 발명의 조성물은 2도 인쇄도 가능하지만 커버윈도우 필름에 1도 인쇄로 베젤패턴을 형성하면 2도 인쇄 시 필요로 하는 얼라인먼트(alignment)가 없어도 되므로 공정 시간 및 비용(수율)을 개선할 수 있다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
[실시예 1] 자외선 경화형 잉크 조성물의 제조
하기 표 1에 나타낸 조성과 같이, 전체 잉크 조성물 총 중량에 대하여, 안료분산액(카본블랙 18중량%, TiO2 5중량%, 분산제 4중량%, 부틸 다이글라임(Butyl diglyme) 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 25중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 본 발명의 자외선 경화형 잉크 조성물을 제조하였다.
[실시예 2] 자외선 경화형 잉크 조성물의 제조
하기 표 1에 나타낸 조성과 같이, 안료분산액(카본블랙 18중량%, TiO2 5중량%, 분산제 4중량%, 디에틸 석신산(Diethyl succinate) 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 25중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 본 발명의 자외선 경화형 잉크 조성물을 제조하였다.
[실시예 3] 자외선 경화형 잉크 조성물의 제조
하기 표 1에 나타낸 조성과 같이, 안료분산액(카본블랙 18중량%, Al2O3 5중량%, 분산제 4중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 25중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 본 발명의 자외선 경화형 잉크 조성물을 제조하였다.
[실시예 4] 자외선 경화형 잉크 조성물의 제조
하기 표 1에 나타낸 조성과 같이, 안료분산액(카본블랙 15중량%, TiO2 5중량%, 분산제 3.5중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 28.5중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 본 발명의 자외선 경화형 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
안료분산액 카본블랙 18 18 18 15
광확산제 TiO2 5 5 5
Al2O3 5
SiO2
아크릴계 분산제 4 4 4 3.5
용매 부틸 다이글라임 30
디에틸 석신산 30 30 30
BCsA
BCA
에폭시 화합물 셀록사이드 2021P 7 7 7 7
옥세탄 화합물 OXT-221 25 25 25 28.5
부착력 증진제 KBM-403 2 2 2 2
광중합 개시제 Omnicat 550 3 3 3 3
CPI-210S
UV-692S
Irgacure 290
Irgacure 250
개시제 희석액 GBL 6 6 6 6
증감제 ITX
DBA
* 셀록사이드 2021P: (3',4'-에폭시사이클로헥산)메틸 3,4-에폭시사이클로헥실카복실레이트
* OXT-221: 비스[1-에틸(3-옥세타닐)]메틸에테르
* KBM-403: 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란
* Omnicat 550: 10-[1,1'-바이페닐]-4-일-2-(1-메틸에틸)-9-옥소-9H-티오크산테늄 헥사플루오로포스페이트
[비교예 1] 잉크 조성물의 제조
하기 표 2에 나타낸 조성과 같이, 안료분산액(카본블랙 12중량%, TiO2 5중량%, 분산제 3중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 32중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[비교예 2] 잉크 조성물의 제조
하기 표 2에 나타낸 조성과 같이, 안료분산액(카본블랙 18중량%, SiO2 5중량%, 분산제 4중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 25중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[비교예 3] 잉크 조성물의 제조
하기 표 2에 나타낸 조성과 같이, 안료분산액(카본블랙 18중량%, 분산제 4중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 30중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[비교예 4] 잉크 조성물의 제조
하기 표 2에 나타낸 조성과 같이, 안료분산액(카본블랙 18중량%, TiO2 3중량%, 분산제 4중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 27중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[비교예 5] 잉크 조성물의 제조
하기 표 2에 나타낸 조성과 같이, 안료분산액(카본블랙 18중량%, TiO2 5중량%, 분산제 4중량%, BCsA 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 25중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[비교예 6] 잉크 조성물의 제조
안료분산액(카본블랙 18중량%, TiO2 5중량%, 분산제 4중량%, BCA 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 25중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Omnicat 550) 3중량% 및 GBL 6중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[비교예 7] 잉크 조성물의 제조
안료분산액(카본블랙 18중량%, TiO2 5중량%, 분산제 4중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 29중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(CPI-210S) 4중량% 및 증감제 (DBA) 1중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[비교예 8] 잉크 조성물의 제조
안료분산액(카본블랙 18중량%, TiO2 5중량%, 분산제 4중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 25중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(UV692S) 4중량%, GBL 4중량% 및 증감제 (DBA) 1중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[비교예 9] 잉크 조성물의 제조
안료분산액(카본블랙 18중량%, TiO2 5중량%, 분산제 4중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 29중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Irgacure 290) 4중량% 및 증감제(DBA) 1중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
[비교예 10] 잉크 조성물의 제조
안료분산액(카본블랙 18중량%, TiO2 5중량%, 분산제 4중량%, 디에틸 석신산 30중량%), 셀록사이드 2021P 7중량%, 옥세탄 OXT-221 29중량%, KBM-403 2중량%, 광개시제(Irgacure 250) 4중량% 및 증감제(ITX) 1중량%를 5시간 동안 교반 혼합하여 잉크 조성물을 제조하였다.
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10
안료
분산액 		카본블랙 12 18 18 18 18 18 18 18 18 18
광확산제 TiO2 5 3 5 5 5 5 5 5
Al2O3
SiO2 5
아크릴계 분산제 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4
용매 부틸
다이글라임
디에틸 석신산 30 30 30 30 30 30 30 30
BCsA 30
BCA 30
에폭시 화합물 셀록사이드 2021P 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
옥세탄 화합물 OXT-221 32 25 30 27 25 25 29 25 29 29
부착력 증진제 KBM-403 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
광중합
개시제 		Omnicat 550 3 3 3 3 3 3
CPI-210S 4
UV-692S 4
Irgacure 290 4
Irgacure 250 4
개시제 희석액 GBL 6 6 6 6 6 6 4
증감제 ITX 1
DBA 1 1 1
* 셀록사이드 2021P: (3',4'-에폭시사이클로헥산)메틸 3,4-에폭시사이클로헥실카복실레이트
* OXT-221: 비스[1-에틸(3-옥세타닐)]메틸에테르
* KBM-403: 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란
* Omnicat 550: 10-[1,1'-바이페닐]-4-일-2-(1-메틸에틸)-9-옥소-9H-티오크산테늄 헥사플루오로포스페이트
* CPI-210S: 4-(페닐티오)페닐디페닐술포늄 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로에틸)트리플루오로포스페이트
* UV-692S: 디페닐(4-(페닐티오)페닐)설포늄 헥사플루오로안티모네이트 (Diphenyl(4-(phenylthio)phenyl)sulfonium hexafluoroantimonate)
* Irgacure 290: 테트랄리스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐)보라누이드; 트리스[4-(4-아세틸페닐)설파닐페닐]설포늄(tetralis(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)boranuide; tris[4-(4-acetylphenyl)sulfanylphenyl]sulfonium)
* Irgacure 250: 프로필렌 카보네이트 중의 요오도늄, (4-메틸페닐)[4-(2-메틸프로필)페닐]-, 헥사플루오로포스페이트(1-)의 75% 용액(75% solution of Iodonium, (4-methylphenyl)[4-(2-methylpropyl)phenyl]-, hexafluorophosphate(1-) in propylene carbonate)
* GBL: 감마부티로락톤
* ITX: 2-이소프로필티오크산톤(2-isopropylthioxanthone)
* DBA: 9,10-디부톡시안트라센(9,10-Dibutoxyanthracene)
[시험예] 잉크 조성물로 제조된 시편의 물성 평가
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 10에서 제조된 잉크 조성물을, 하드코팅 필름 기재 상에, X-rite 341C를 이용하여 광학밀도(O.D) 5로 잉크젯 프린팅하여 시편(sample)을 제작한 후, 시편의 인쇄두께, 경화감도, 부착력, 잉크젯 공정성(idle time), 표면주름 및 저장 안정성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3 및 4에 나타내었다.
여기서, 경화감도는 395㎚ 파장의 UV LED 램프를 이용하여 점착력이 없어지는 지점(tack free point)에서 UV 에너지를 확인하였고, 부착력은 cross cut test로 측정하여 0B 내지 5B로 평가하였으며(규격: ASTM D3002, D3359), 잉크젯 공정성은 전 노즐이 나오는 상태에서 Short purse(3s) 및 와이핑(wiping) 후 휴지시간(idle time)에 따른 젯팅(jetting) 평가로 확인하였고, 표면주름은 UV 경화 후 표면주름 여부를 육안으로 확인하였고, 저장 안정성은 잉크를 45℃ 오븐에 보관하여 1주 경과 후 점도가 증가된 정도가 10% 이하인지 여부를 확인하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
인쇄두께 (㎛) 3 3 3 4
광학밀도 5 5 5 5
경화감도 (mJ/㎠) 5,000 5,000 5,000 5,000
부착력 5B 5B 5B 5B
잉크젯 공정성 (idle time) 5분 5분 5분 5분
표면주름 OK OK OK OK
저장 안정성 OK OK OK OK
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9 비교예10
인쇄두께 (㎛) 5 3 3 3 3 3 3 3 3 3
광학밀도 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
경화감도 (mJ/㎠) 5,000 5,000 5,000 5,000 5,000 20,000 10,000 12,000 15,000 6,000
부착력 5B 5B 5B 5B 5B 5B 5B 5B 5B 5B
잉크젯
공정성 (idle time) 		5분 5분 5분 5분 1분 5분 5분 5분 5분 5분
표면주름 OK NG NG NG OK OK OK OK OK OK
저장
안정성 		OK OK OK OK OK OK OK OK OK NG
상기 표 3 및 4의 결과로부터, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 조성물은 경화감도, 부착력, 잉크젯 공정성, 저장 안정성이 우수하고, 표면주름이 발생하지 않아, 신뢰성에 문제 없고 본 발명에 적합하였음을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 비교예 1의 조성물은 실시예 2에서 카본블랙 함량을 12%로 낮춘 조성으로 베젤 두께가 5㎛로 높아지면서 신뢰성 문제가 발생하였고, 비교예 2의 조성물은 실시예 2에서 광확산제를 SiO2 5%로 변경한 잉크로 표면주름이 발생하였고, 비교예 3의 조성물은 실시예 2에서 광확산제를 제거한 잉크로 표면주름이 발생하였고, 비교예 4의 조성물은 실시예 2에서 광확산제 TiO2의 함량을 3%로 낮춘 잉크로 표면주름이 발생하였다. 또, 비교예 5의 조성물은 실시예 1에서 용매를 BCsA로 변경한 잉크로 잉크젯 공정성 1분 이하로 나빠졌고, 비교예 6의 조성물은 실시예 1에서 용매를 BCA로 변경한 잉크로 경화감도(20,000mJ/㎠)가 좋지 않았다. 또한, 비교예 7의 조성물은 실시예 2에서 광중합 개시제를 CPI-210S로 변경한 잉크로 경화감도(10,000mJ/㎠)가 좋지 않았고, 비교예 8의 조성물은 실시예 2에서 광중합 개시제를 UV-692S로 변경한 잉크로 경화감도(12,000mJ/㎠)가 좋지 않았고, 비교예 9의 조성물은 실시예 2에서 광중합 개시제를 Irgacure 290으로 변경한 잉크로 경화감도(15,000mJ/㎠)가 좋지 않았고, 비교예 10의 조성물은 실시예 2에서 광중합 개시제를 Irgacure 250으로 변경한 잉크로 경화감도(6,000mJ/㎠)는 좋지만, 저장 안정성(45℃ 1주 보관, 점도 상승 10% 이상)이 좋지 않았다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 도면 및 실시예를 통해 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 블랙 안료; 분산제; 에폭시 화합물; 옥세탄 화합물; 광확산제; 광중합 개시제; 및 유기 용매를 포함하는 블랙 베젤패턴 형성용 자외선 경화형 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광확산제는 TiO2 또는 Al2O3 또는 이의 조합을 포함하는 것인, 자외선 경화형 잉크 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유기 용매는 비점이 200℃ 이상이고, 25℃에서 점도가 1cP 내지 5cP인 것인, 자외선 경화형 잉크 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 10-[1,1'-바이페닐]-4-일-2-(1-메틸에틸)-9-옥소-9H-티오크산테늄 헥사플루오로포스페이트(10-[1,1'-Biphenyl]-4-yl-2-(1-methylethyl)-9-oxo-9H-thioxanthenium hexafluorophosphate)인 것인, 자외선 경화형 잉크 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 블랙 안료의 함량은 전체 잉크 조성물에 대하여 15 내지 20중량%인 것인, 자외선 경화형 잉크 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유기 용매의 함량은 전체 잉크 조성물에 대하여 20 내지 40중량%인 것인, 자외선 경화형 잉크 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 점도가 25℃에서 1cP 내지 50cP이고, 경화 후 기재와의 부착력이 cross cut test 4B 이상인 것인, 자외선 경화형 잉크 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 경화 도즈량이 1000 내지 10,000mJ/㎠이고, 250nm 내지 410nm 파장 범위의 방사선을 흡수하여 경화되는 것인, 자외선 경화형 잉크 조성물.
  9. a) 기판에 제1항에 따른 잉크젯용 자외선 경화형 잉크 조성물을 잉크젯 프린팅하여, 베젤패턴을 형성하는 단계; 및
    b) 상기 베젤패턴에 자외선을 조사하여 경화하는 단계를 포함하는 베젤패턴의 형성방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 베젤패턴의 두께는 2 내지 4㎛인 것인, 베젤패턴의 형성방법.
  11. 제1항의 자외선 경화형 잉크 조성물을 사용하여 제조한 베젤패턴.
  12. 제11항의 베젤패턴을 포함하는 디스플레이 기판.
KR1020180157794A 2017-12-14 2018-12-10 폴더블 디스플레이의 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물 및 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법 KR102260090B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/492,811 US10858525B2 (en) 2017-12-14 2018-12-11 Ultraviolet curable black ink composition for foldable display and bezel pattern forming method using same
JP2019546930A JP6911274B2 (ja) 2017-12-14 2018-12-11 フォルダブルディスプレイの紫外線硬化型ブラックインク組成物及びそれを用いたベゼルパターンの形成方法
CN201880015062.6A CN110382640B (zh) 2017-12-14 2018-12-11 用于可折叠显示器的可紫外线固化的黑色油墨组合物和使用其的边框图案形成方法
PCT/KR2018/015664 WO2019117581A1 (ko) 2017-12-14 2018-12-11 폴더블 디스플레이의 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물 및 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법
TW107144773A TWI688612B (zh) 2017-12-14 2018-12-12 用於可折疊顯示器之紫外光可固化黑色墨液組成物以及使用該組成物形成邊框圖案之方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170171970 2017-12-14
KR20170171970 2017-12-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190071597A true KR20190071597A (ko) 2019-06-24
KR102260090B1 KR102260090B1 (ko) 2021-06-03

Family

ID=67056248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180157794A KR102260090B1 (ko) 2017-12-14 2018-12-10 폴더블 디스플레이의 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물 및 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10858525B2 (ko)
JP (1) JP6911274B2 (ko)
KR (1) KR102260090B1 (ko)
CN (1) CN110382640B (ko)
TW (1) TWI688612B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210115357A (ko) 2020-03-12 2021-09-27 주식회사 한솔케미칼 패드 프린팅 공정 적용이 가능한 무용제형 자외선 경화형 블랙잉크 조성물

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114716870B (zh) * 2022-04-13 2023-08-08 滁州金桥德克新材料有限公司无锡分公司 一种用于显示屏led固化遮光墨水及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003107215A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Keiwa Inc 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット
JP2004077781A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Toppan Printing Co Ltd 拡散フィルム
JP3107016U (ja) * 2004-07-09 2005-01-27 穎台科技股▲ふん▼有限公司 発光均一度が高い直下式バックライトモジュール
KR100859571B1 (ko) * 2007-08-10 2008-09-22 (주)엔피케미칼 광확산용 자외선 경화형 잉크 조성물 및 이를 적용한도파쉬트
KR20160037125A (ko) * 2014-09-26 2016-04-05 주식회사 엘지화학 자외선 경화형 잉크 조성물, 이를 이용한 디스플레이 기판의 베젤 패턴의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 베젤 패턴
KR20160046723A (ko) 2014-10-21 2016-04-29 주식회사 엘지화학 잉크젯용 자외선 경화성 잉크, 이를 이용한 베젤의 제조방법, 이에 따라 제조한 배젤 패턴 및 이를 포함하는 디스플레이 기판
KR20160147535A (ko) 2015-06-15 2016-12-23 주식회사 엘지화학 베젤 패턴의 형성 방법, 이에 따라 형성된 베젤 패턴 및 베젤 패턴을 포함하는 기판

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0873800A (ja) * 1994-08-31 1996-03-19 T & K Touka:Kk 顔料分散組成物
JPH10268121A (ja) * 1997-03-21 1998-10-09 Sumitomo Rubber Ind Ltd ブラックマトリックス用インキとこれを用いたブラックマトリックス
JP3107016B2 (ja) 1997-10-27 2000-11-06 日本電気株式会社 水晶振動子切替式恒温槽型水晶発振器及びその発振出力方法
JP4877444B2 (ja) * 2001-09-28 2012-02-15 戸田工業株式会社 ブラックマトリックス用着色材料及び該ブラックマトリックス用着色材料を含むブラックマトリックス用着色組成物並びにカラーフィルター
GB2420782A (en) 2004-12-01 2006-06-07 Sun Chemical Ltd Cationically curable coating compositions
GB2423521A (en) 2005-02-25 2006-08-30 Sun Chemical Ltd Energy-curable coating composition
WO2007116854A1 (ja) * 2006-04-03 2007-10-18 Dai Nippon Printing Co., Ltd. カラーフィルターの製造方法及びカラーフィルター
JP5205666B2 (ja) 2006-10-11 2013-06-05 コリンズ・インク・コーポレイシヨン 放射線硬化性インク
WO2008127930A1 (en) 2007-04-13 2008-10-23 Huntsman Advanced Materials Americas Inc. Dual photoinitiator, photocurable composition, use thereof and process for producing a three dimensional article
JP5508189B2 (ja) 2010-08-10 2014-05-28 株式会社セイコーアドバンス インキ、シート及び成形品
US9618654B2 (en) * 2012-05-11 2017-04-11 Nissan Chemical Industries, Ltd. Film-forming composition
CN104487877A (zh) * 2012-05-18 2015-04-01 瑞尔D股份有限公司 定向显示设备
KR20150029921A (ko) 2013-09-11 2015-03-19 동우 화인켐 주식회사 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 착색 감광성 수지 조성물
KR101537060B1 (ko) * 2013-12-16 2015-07-15 한국신발피혁연구원 Ｕｖ 경화형 도광판 잉크 바인더용 조성물
KR101540562B1 (ko) 2014-02-10 2015-07-30 코닝정밀소재 주식회사 커버기판 및 이를 포함하는 터치패널
WO2015183040A1 (ko) * 2014-05-30 2015-12-03 (주)아모레퍼시픽 양친매성 이방성 분체 및 그 제조방법
KR20150138011A (ko) * 2014-05-30 2015-12-09 (주)아모레퍼시픽 양친매성 이방성 분체 및 그 제조방법
KR20150143071A (ko) 2014-06-13 2015-12-23 주식회사 엘지화학 잉크젯용 자외선 경화성 잉크 조성물, 이를 이용하여 형성된 패턴 및 이를 포함하는 전자소자
KR102590498B1 (ko) 2016-02-19 2023-10-19 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치, 윈도우 부재의 제조방법 및 하드 코팅 조성물
KR102125597B1 (ko) 2016-04-08 2020-06-22 주식회사 엘지화학 베젤용 자외선 경화성 잉크 조성물 및 이를 사용한 베젤 패턴의 형성방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003107215A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Keiwa Inc 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット
JP2004077781A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Toppan Printing Co Ltd 拡散フィルム
JP3107016U (ja) * 2004-07-09 2005-01-27 穎台科技股▲ふん▼有限公司 発光均一度が高い直下式バックライトモジュール
KR100859571B1 (ko) * 2007-08-10 2008-09-22 (주)엔피케미칼 광확산용 자외선 경화형 잉크 조성물 및 이를 적용한도파쉬트
KR20160037125A (ko) * 2014-09-26 2016-04-05 주식회사 엘지화학 자외선 경화형 잉크 조성물, 이를 이용한 디스플레이 기판의 베젤 패턴의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 베젤 패턴
KR20160046723A (ko) 2014-10-21 2016-04-29 주식회사 엘지화학 잉크젯용 자외선 경화성 잉크, 이를 이용한 베젤의 제조방법, 이에 따라 제조한 배젤 패턴 및 이를 포함하는 디스플레이 기판
KR20160147535A (ko) 2015-06-15 2016-12-23 주식회사 엘지화학 베젤 패턴의 형성 방법, 이에 따라 형성된 베젤 패턴 및 베젤 패턴을 포함하는 기판

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210115357A (ko) 2020-03-12 2021-09-27 주식회사 한솔케미칼 패드 프린팅 공정 적용이 가능한 무용제형 자외선 경화형 블랙잉크 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
JP6911274B2 (ja) 2021-07-28
TWI688612B (zh) 2020-03-21
CN110382640B (zh) 2022-11-25
JP2020514496A (ja) 2020-05-21
US10858525B2 (en) 2020-12-08
CN110382640A (zh) 2019-10-25
TW201927933A (zh) 2019-07-16
KR102260090B1 (ko) 2021-06-03
US20200140705A1 (en) 2020-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107001825B (zh) 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
US11760891B2 (en) Infrared ray transmittance ink composition for inkjet, method for preparing a bezel pattern using the same, the bezel pattern using the same method and display panel comprising the bezel pattern
JP2019535028A (ja) 遮光膜が形成されている導波管及びその製造方法
US11332631B2 (en) Film-printable ultraviolet-ray-curable ink composition, bezel pattern manufacturing method using same, bezel pattern manufactured according to same, and display substrate including same
US10858525B2 (en) Ultraviolet curable black ink composition for foldable display and bezel pattern forming method using same
CN110402275B (zh) 可紫外线固化的油墨组合物、使用其制造显示基板中边框图案的方法和由此制造的边框图案
KR102248518B1 (ko) 베젤패턴 형성용 광중합성 조성물, 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법 및 이에 의해 제조된 베젤패턴
KR101835299B1 (ko) 자외선 경화형 잉크 조성물, 이를 이용한 디스플레이 기판의 베젤 패턴의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 베젤 패턴
US11485866B2 (en) Film-printable UV-curable ink composition, method for producing bezel pattern using same, bezel pattern produced by same, and foldable display substrate comprising same
CN110114422B (zh) 喷墨用红外透射油墨组合物、形成边框图案的方法、边框图案和包括边框图案的显示基板
WO2019117581A1 (ko) 폴더블 디스플레이의 자외선 경화형 블랙 잉크 조성물 및 이를 이용한 베젤패턴의 형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right