CN104520971A - 印刷品及这种印刷品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种制造印刷品的方法，其包括在基底材料上涂布油墨层的步骤，以及通过使印刷板与油墨层彼此接触并自油墨层上移除所需图案之外的部分而在基底材料上形成印刷图案层的步骤。根据本公开的制造方法，印刷图案具有优良的精确度，并且由于制造过程的简化，印刷图案的成本被有效降低。

Description

印刷品及这种印刷品的制造方法
技术领域
本申请涉及印刷品、制造该印刷品的方法，以及在印刷方法中使用的衬底。本申请要求在2012年8月7日向韩国专利局提交的第10-2012-0086176号韩国专利申请以及2013年8月2日向韩国专利局提交的第10-2013-0091921号韩国专利申请的优先权，所述专利申请的全部内容以引证的方式纳入本说明书。
背景技术
在显示器基底(display substrate)中，在相关技术领域中主要使用光刻法形成图案，但是用于形成图案的方法复杂、其制造成本昂贵或存在性能上的问题。
因此，需要开发这样一种方法，其比在相关技术领域中的用于形成图案的方法简单，并且在降低其成本的同时可以改进其性能。
一般而言，电子器件(如液晶显示器件和半导体器件)制造成在衬底上形成数层图案。为了形成图案，迄今为止主要使用光刻法。但是，光刻法的问题在于，其制造方法复杂，并且由于需要生产预定的图案掩膜并且需要重复化学刻蚀和剥离过程，产生大量对环境有害的化学废弃物。这导致了制造成本的提高，从而降低了产品的竞争力。为解决光刻法的问题，开发了通过印刷技术而形成精细图案的方法。当通过印刷技术制造精细图案时，优点在于过程简单、原材料的消耗可最小化，以及不产生废液因而制造成本低廉。
其间，可以形成精细图案印刷技术的实例包括凹版印刷(gravureprinting)、胶版印刷(offset printing)、丝网印刷(screen printing)等。其中，胶版印刷因为可以制造具有均匀厚度的相对精细的印刷图案而尤其有用。
特别地，反转胶版印刷法(reverse offset printing process)是一种通过以下步骤形成精细图案的方法：将油墨涂布在由聚二甲基硅氧烷(PDMS)橡胶制成的橡皮布(blanket)上，借由印刷板移除不需要的图案部分，然后将保留在橡皮布上的图案部分转移到衬底上。
反转胶版印刷法的一般方法在以下图1中说明。
反转胶版印刷方法是一种在节约成本和改进形成图案的生产速度方面受到极大关注的技术，但是其问题在于，当进行连续印刷时，该橡皮布会由于包含在油墨中的溶剂而溶胀，因此难以获得精确的图案。
因此，需要开发可以改善反转胶版印刷法的不足(例如，在连续印刷过程中图案的精确度降低)的其它方法。
发明内容
技术问题
本申请致力于提供一种制造印刷品的方法，其中可以通过改进方法效率或者简化方法而降低成本，并且印刷图案的精确度即使在连续印刷期间也不降低，以及提供由所述方法制造的印刷品。
技术方案
本申请的一个示例性实施方案提供了一种制造印刷品的方法，所述方法包括：在衬底上涂布油墨层；以及通过将印刷板与油墨层接触而自油墨层上移除所需图案之外的部分从而在衬底上形成印刷图案层。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种表面能为22mN/m至50mN/m且可见光透射率为80％以上的衬底，其用于所述制造方法中。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种至少一个表面经表面处理的衬底，该衬底的经过表面处理的表面的表面能为20mN/m至40mN/m且可见光透射率为80％以上，其用于所述制造方法中。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种用于滚筒印刷的油墨组合物，当涂布在衬底上时，其表面能为18m N/m至30m N/m，所述油墨组合物用于所述制造方法中。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种由所述制造方法制造的印刷品。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种印刷品，包括衬底；以及在该衬底的一个表面上提供的印刷图案层。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种包含所述印刷品的显示器基底。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种包括所述显示器基底的电子器件。
有益效果
根据本申请的一个示例性实施方案的印刷品实现了一种精确的印刷图案，并且制造所述印刷品的方法由于简化的过程而具有显著的成本降低的效果。
附图说明
图1示出一种反转胶版印刷方法。
图2示出一种根据本申请的一个示例性实施方案的制造印刷品的方法。
具体实施方式
参考将在下面详细描述的示例性实施方案和所附附图，本申请的优点和特征以及实现所述优点和特征的方法变得显而易见。但是，本申请不限于以下公开的示例性实施方案，而将以各种彼此不同的形式实现。所述示例性实施方案仅仅意在于使本申请的公开内容完整并且使本申请所属领域的普通技术人员完全悉知本发明的范围，并且本申请仅由权利要求的范围来限定。为了清楚地描述，放大了标记在附图中的组成元件的尺寸和相对尺寸。
除非另外定义，本说明书中使用的包括技术术语和科技术语的所有术语可以以本申请所属技术领域内的普通技术人员通常理解的意思使用。除非明确地且特别地定义，在常用字典中定义的术语不应作理想化的或过度意义的解释。
下文将详细描述本申请。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种制造印刷品的方法，包括：在衬底上涂布油墨层；以及通过将印刷板与油墨层接触而从所述油墨层上移除所需图案之外的部分从而在衬底上形成印刷图案层。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种印刷方法，包括：在衬底上涂布油墨层；以及通过将印刷板与油墨层接触而从所述油墨层上移除所需图案之外的部分从而在衬底上形成印刷图案层。
根据本申请的一个示例性实施方案的方法可还包括，在衬底上涂布油墨层之前，对与油墨层接触的衬底的表面进行表面处理。
衬底的表面能可以是22mN/m至50mN/m。当所述方法还包括对与油墨层接触的衬底的表面进行表面处理时，所述经表面处理的衬底的表面能可以是20mN/m至40mN/m。
具体而言，可以对衬底进行表面处理以便可控制该衬底的表面能，使其适用于形成印刷图案层。可替代地，作为对衬底进行表面处理的实例，可以在与印刷图案层接触的衬底的表面上提供涂层。在本申请的一个示例性实施方案中，可以通过控制具有离型(release)特性的材料的浓度或组成而控制涂层的离型特性。此外，在构成离型组分时，所述涂层可包含反应性基团，从而可以通过控制反应性基团的浓度和组成，在形成印刷图案层的过程中通过UV固化或热处理而使该反应性基团与衬底或与包含在所述印刷图案中的反应性基团反应，以及使所述印刷图案层干燥，从而控制粘合特性。具有离型特性的材料可以特别是借由包含硅酮基离型材料或氟基离型材料的组合物而形成。例如，作为离型材料，可以使用选自聚有机硅氧烷、聚氢硅氧烷(polyhydrogen siloxane)及其衍生物的硅酮基离型材料，也可以使用选自四氟乙烯树脂、含有全氟烷基的酯类化合物及其衍生物的氟基离型材料。可使用这些物质并同时控制这些物质的浓度、组成等。
当所述印刷图案层由图2所示方法形成，并且之后对其进行UV辐射或对其施加热能时，所述涂层可以提高衬底或印刷图案层的粘附强度。当涂层的粘附强度提高时，衬底和印刷图案层的粘附强度提高，从而达到印刷图案层不容易分离的效果。所述涂层可以包括反应性基团，特别地当对其进行UV辐射或施加热能时，该反应性基团的粘附强度提高。所述反应性基团可以选自羟基、羧基、胺基、磺酸基、环氧基以及烯键式不饱和基团，但是不限于此。
当对涂层进行UV辐射或施加热能时，衬底和印刷图案层的粘附强度提高。
所述涂层的厚度可以为1nm至10μm。当其厚度为1nm以上时，可以避免因涂层厚度太小而不适合充当印刷图案层与衬底之间的涂层的问题。当厚度为10μm以下时，可以避免以下问题：因涂层太厚以至于其上形成有印刷图案层的衬底的透射率可能减小或者与衬底的粘附强度可能减弱。
在本申请的一个示例性实施方案的方法中，在衬底上涂布油墨层的过程中，所使用的油墨的表面能可为18mN/m至30mN/m。因为涂布油墨层的油墨组合物包含大量溶剂并且含有有机溶剂作为主要成分，所以由于溶剂自身特性(例如表面张力)、溶剂组成、油墨组合物的其它组成成分以及与表面活性剂相容性，所述油墨组合物具有18mN/m至30mN/m的表面能。
在衬底上涂布油墨层的过程中，为了形成良好的涂层而不引起任何涂布缺陷，油墨的表面能需要低于衬底的表面能。通常，油墨与衬底的表面能之差越高，油墨的润湿特性越好，从而形成良好的涂层。
在本申请的一个示例性实施方案的方法中，印刷板可以包括所需图案作为刻印部分(engraved portion)，以及所需图案之外的部分作为压花部分(embossed portion)。所述印刷板可以为滚筒形式或平板形式。
在本申请的一个示例性实施方案的方法中，在形成印刷图案层的过程中，可以通过将印刷板的压花部分与油墨层接触而从油墨层上移除所需图案之外的部分，从而形成印刷图案层。
印刷图案层的行高(line hight)(高度)可以为0.1μm至10μm，具体地，为0.5μm至5μm。
印刷图案层的图案可以是可用于显示器基底中的图案，具体地，选自以下的一种或两种以上图案：彩色滤片、黑底、柱间隔件、栅极线、数据线、栅电极、源电极、漏极电极、触摸屏的边框图案、接触传感器的桥接图案，以及接触传感器的电极图案。
在本申请的一个示例性实施方案的方法中，优选所述压花部分的表面能为50mN/m以上。为了借由印刷板的压花部分带走涂布在衬底上的油墨层而从衬底上移除油墨层中不需要的图案部分，优选印刷板压花部分的表面能高于衬底的表面能。
本申请的一个示例性实施方案的方法还可包括在形成印刷图案层后干燥所述印刷图案层。
印刷图案层的干燥可以通过UV辐射或烧结进行。
当烧结温度为190℃或更低时，更具体地，150℃或更低时，效果良好。当在印刷图案层的干燥过程中进行UV辐射或烧结时，可能改善衬底与印刷图案层之间的粘附强度。
在本申请的一个示例性实施方案的方法中，在干燥印刷图案层之后，最终形成的印刷图案层可具有20mN/m至50mN/m的表面能。这是因为在干燥所述印刷图案层的过程中移除了大部分溶剂组分，因此，印刷图案层的表面能可以增加最高达2mN/m至20mN/m。在这种情况下，衬底与印刷图案层之间的表面能之差很小。
在干燥印刷图案层之前，在衬底与印刷图案层之间的界面处，衬底的表面能与印刷图案层的表面能之差可以是0mN/m以上，20mN/m以下。
在本申请的一个示例性实施方案的印刷品制造方法或印刷方法中，与反转胶版印刷相比，省略了在橡皮布上涂布油墨，还省略了将保留在橡皮布上的图案部分转移至衬底上。此外，本申请的一个示例性实施方案的印刷品的制造方法或印刷方法仅包括借由印刷板移除不需要的图案部分——在反转胶版印刷方法中，其为去除工序(off-process)——并且因此具有制造过程被进一步简化的优点。另外，因为本申请不使用橡皮布，因此不存在反转胶版印刷法连续印刷过程中由于橡皮布溶胀和消溶胀而导致图案精确度和对准精确度显著降低的问题。因此，本申请的一个示例性实施方案的印刷品的制造方法或印刷方法因为方法简单而具有降低成本的效果，并且具有所制造的印刷品的图案的精确度甚至在连续印刷期间也不降低的优势。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种通过所述的印刷品的制造方法或印刷方法而制造的印刷品。
在通过所述的印刷品制造方法或印刷方法而制造的印刷品中，在固化或干燥前，在衬底与印刷图案层之间的界面处，衬底的表面能与印刷图案层的表面能之差可以是大于0mN/m且为20mN/m以下。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种表面能为22mN/m至50mN/m且透射率为80％以上的衬底，其用于所述印刷品的制造方法或印刷方法中。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种至少一个表面经表面处理的衬底，该衬底的经表面处理的表面的表面能为20mN/至40mN/m且可见光透射率为80％以上，该衬底用于所述印刷品的制造方法或印刷方法中。关于衬底表面处理的说明与上文所述相同。
用于所述方法的衬底可以是塑料薄膜。具体地，塑料可以是选自以下的一种或两种以上的混合树脂：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚酰胺(PA)、聚乙烯醇(PVA)、尼龙、聚乙烯(PE)，以及聚丙烯(PP)。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种用于滚筒印刷的油墨组合物，当涂布在衬底上时其表面能为18mN/m至30mN/m，所述油墨组合物用于印刷品的制造方法或印刷方法中。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种印刷品，其包括：衬底；以及印刷图案层，其在衬底一个表面上提供。
在固化或干燥所述印刷品之前，在衬底与印刷图案层之间的界面处，衬底的表面能与印刷图案层的表面能之差可以为大于0mN/m且为20mN/m以下。
在本申请的一个示例性实施方案中，衬底可以是与印刷图案层接触的一个表面经过表面处理的衬底。关于对衬底进行表面处理的说明与上文所述相同。所述衬底可以是在其与印刷图案层接触的表面上包含涂层的衬底。关于涂层的说明与上文所述相同。
衬底可以是塑料薄膜，并且其具体说明与上文所述相同。
在本申请的一个示例性实施方案的印刷品中，印刷图案层的行高(高度)可以为0.1μm至10μm，具体地，为0.5μm至5μm。
所述印刷图案层的图案可以是可在显示器基底中使用的图案，具体而言，可以为一种或两种以上选自以下的图案：彩色滤片、黑底、柱间隔件、栅极线、数据线、栅电极、源电极、漏极电极、触摸屏的边框图案、接触式传感器的桥接图案，以及接触式传感器的电极图案。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种含有所述印刷品的显示器基底。
本申请的一个示例性实施方案的显示器基底的实例包括：等离子显示器面板(PDP)、液晶显示器(LCD)面板、电泳显示器面板、阴极射线管(CRT)面板、OLED显示器面板或者触摸面板等。
本申请的一个示例性实施方案提供了一种包含所述显示器基底的电子器件。
图1示出了一种反转胶版印刷方法。在图1中，附图标记10为将金属图案材料涂布在橡皮布上的涂布机，附图标记20为用于支撑橡皮布的印刷滚筒，附图标记21为橡皮布，附图标记22为涂布在橡皮布上的油墨组合物。附图标记30为具有图案的印刷版，对应于待形成的图案的图案作为刻印部分形成。附图标记31为支撑印刷版和衬底的载台，附图标记40为印刷品，附图标记210为转移到印刷品上的印刷图案。
图2示出了根据本申请的一个示例性实施方案的制造印刷品的方法。在图2中，附图标记100为衬底，附图标记110表示表面处理层，附图标记200为涂布在经表面处理的衬底上的油墨层，附图标记210表示印刷图案层，其中通过将油墨层与印刷版接触而从油墨层移除所需图案之外的部分从而形成图案，附图标记40表示通过烧结过程所制造的印刷品。
本领域普通技术人员可以根据上述内容在本申请的范围内进行多种应用及变形。
在上文中，详细地描述了本申请的特定部分，但上述具体描述仅仅是优选的实施例，并不用于限制本申请的范围，这对于本领域普通技术人员是显而易见的。因此，本申请的实质性范围是由随附的权利要求书及其等同范围来定义的。
[附图标记和符号说明]
10：涂布机
20：印刷滚筒
21：橡皮布
22：油墨组合物
30：印刷版
31：载台
40：印刷品
100：衬底
110：表面处理层
200：油墨层
210：印刷图案层

Claims (32)

1.一种制造印刷品的方法，所述方法包括：
在衬底上涂布油墨层；以及
通过将印刷版与油墨层接触而从油墨层上移除所需图案之外的部分从而在衬底上形成印刷图案层。
2.权利要求1的方法，其还包括：
在衬底上涂布油墨层之前，对与油墨层接触的衬底的表面进行表面处理。
3.权利要求2的方法，其中衬底在衬底与油墨层之间的界面处的表面能为20mN/m至40mN/m。
4.权利要求2的方法，其中对衬底表面进行的表面处理在与油墨层接触的衬底的表面上形成涂层。
5.权利要求4的方法，其中涂层由包含硅酮基离型材料或氟基离型材料的组合物形成。
6.权利要求4的方法，其中涂层由包含选自以下的材料的组合物形成：聚有机硅氧烷或其衍生物、聚氢硅氧烷或其衍生物、四氟乙烯树脂，以及含有全氟烷基的酯类化合物及其衍生物。
7.权利要求4的方法，其中涂层的形成使得当对其辐射UV或施加热量时其粘附强度提高。
8.权利要求4的方法，其中涂层的形成使得包含选自如下的反应性基团：羟基、羧基、胺基、氨基、磺酸基、环氧基以及烯键式不饱和基团。
9.权利要求4的方法，其中涂层的厚度为1nm至10μm。
10.权利要求1的方法，其中在衬底上涂布油墨层所用的油墨的表面能为18mN/m至30mN/m，并且油墨的表面能低于衬底的表面能。
11.权利要求1的方法，其中在印刷图案层的形成中，印刷版包括所需图案作为刻印部分，以及所需图案之外的部分作为压花部分，并且印刷图案层通过将印刷版的压花部分与油墨层接触而从油墨层上移除所需图案之外的部分而形成。
12.权利要求11的方法，其中压花部分的表面能为50mN/m以上，并且压花部分的表面能高于衬底的表面能。
13.权利要求11的方法，其中印刷版为滚筒形式或平板形式。
14.权利要求1的方法，其还包括：
在形成印刷图案层之后干燥印刷图案层。
15.权利要求14的方法，其中印刷图案层的干燥通过对其辐射UV或者在190℃以下的温度进行烧结而施行。
16.权利要求14的方法，其中在干燥印刷图案层之前，在衬底与印刷图案层之间的界面处，衬底的表面能与印刷图案层的表面能之差为大于0mN/m且为20mN/m以下。
17.一种表面能为22mN/m至50mN/m并且可见光透射率为80％以上的衬底，其用于权利要求1至16任一项的制造方法中。
18.一种至少一个表面经表面处理的衬底，该衬底的经过表面处理的表面的表面能为20mN/m至40mN/m并且可见光透射率为80％以上，其用于权利要求1至16任一项的制造方法中。
19.一种用于滚筒印刷的油墨组合物，当涂布在衬底上时其表面能为18mN/m至30mN/m，所述油墨组合物用于权利要求1至16任一项的制造方法中。
20.一种通过权利要求1至16任一项的制造方法制造的印刷品。
21.一种印刷品，其包含：
衬底；以及
印刷图案层，其提供在衬底的一个表面上。
22.权利要求21的印刷品，其中在固化印刷品之前，在衬底与印刷图案层之间的界面处，衬底的表面能与印刷图案层的表面能之差为大于0mN/m且为20mN/m以下。
23.权利要求21的印刷品，其中衬底的与印刷图案层接触的表面经过表面处理。
24.权利要求23的印刷品，其中衬底在与印刷图案层接触的表面上包含涂层。
25.权利要求24的印刷品，其中涂层由包含硅酮基离型材料或氟基离型材料的组合物形成。
26.权利要求24的印刷品，其中涂层的厚度为1nm至10μm。
27.权利要求21的印刷品，其中衬底是塑料薄膜。
28.权利要求27的印刷品，其中塑料是选自以下的一种或两种以上的混合树脂：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚乙烯醇(PVA)、尼龙、聚乙烯(PE)，以及聚丙烯(PP)。
29.权利要求21的印刷品，其中印刷图案层的图案是选自以下的一种或两种以上图案：彩色滤片、黑底、柱间隔件、栅极线、数据线、栅电极、源电极、漏极电极、触摸屏的边框图案、接触式传感器的桥接图案，以及接触式传感器的电极图案。
30.一种显示器基底，包括权利要求21至29任一项的印刷品。
31.权利要求30的显示器基底，其中显示器基底为等离子显示器面板(PDP)、液晶显示器(LCD)面板、电泳显示器面板、阴极射线管(CRT)面板、OLED显示器面板，或者触摸面板。
32.一种电子器件，包括权利要求30的显示器基底。
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