CN106915169A - 在基板上喷墨印刷装饰的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种在基板上喷墨印刷装饰的方法。一种在基板上印刷装饰的方法包括喷墨印刷多种墨水以在该基板的表面上形成具有预定图案的层，其中该多种墨水中的每一个包括溶剂且具有不同的颜色；加热该基板以至少蒸发该多种墨水中的每一个中的溶剂的一部分；以及在至少蒸发该多种墨水中的每一个中的溶剂的一部分之后热固化该层以形成该装饰。该基板被加热到至少蒸发该多种墨水中的每一个中的溶剂的一部分而不完全固化该多种墨水的温度。该多种墨水中的每一个中的溶剂的沸点在彼此的10℃以内。

Description

在基板上喷墨印刷装饰的方法

技术领域

本领域涉及用于在基板上喷墨印刷装饰的方法。

背景技术

近年来，对于具有显示器的消费者电子设备，诸如移动电话、平板和便携式计算机，玻璃作为覆盖透镜(cover lens)(也称为覆盖玻璃)的使用存在爆炸性增长。这种爆炸性的一部分原因是由于玻璃制造过程和成分中的改进使得玻璃覆盖透镜对损伤的抗性增大。玻璃覆盖透镜还改进了触动显示操作的触感，同时增进设备的美学吸引力(aestheticappeal)。

玻璃覆盖透镜在其上通常具有装饰，出于多种原因。装饰的一种用途是从用户的视野遮蔽设备的内部中的电子组件。装饰的另一个用途是作为将一种产品或品牌与另一种区别的标志(logo)。装饰也可用作指示设备的状态或触摸按钮的位置的图标(icon)。装饰也可被用于仅仅增进设备的美学吸引力。

装饰通常是以覆盖在覆盖透镜的表面上的墨水的形式。为了适用于上述用途，墨水涂层应该在期望操作设备的所有环境下保持粘附和颜色。涂层还应该与设备的其他功能兼容，诸如涂层要足够薄以致于不会干扰设备的覆盖透镜至触动显示模块的组件并且具有足够高的电阻以致于不会干扰设备的无线天线的功能。

现有技术是使用丝网印刷在玻璃覆盖透镜上印刷装饰。对于在大量的覆盖透镜上重复印刷相同的设计，丝网印刷是成熟的过程。然而，关于丝网印刷存在一些挑战。由于印刷期间墨水中溶剂的蒸发、丝网乳液和刮板(squeegee)中的磨损、以及丝网中张力的损失，丝网印刷过程是经常变化的。在印刷期间，丝网的环境污染会在污染的区域中防止墨水沉积在基板上，引起针孔缺陷。可通过在缺陷位置手动涂抹墨水或通过在现有墨水层上印刷相同墨水的附加层以覆盖缺陷或通过从剥离零件剥离所有墨水并重新印刷来重新加工这些针孔。重新加工方法中的每一个增加制造的成本和附加处理期间引入其他缺陷的风险。

丝网印刷过程还受限于可制造的图案的类型。当在覆盖透镜上涂抹多种颜色时，必须在单独的层中印刷每种颜色，每层在涂抹之间固化。这多个步骤极大地延长总处理时间，增加每一个附加层印刷机的制造成本，以及增大归因于额外处理的收得率损失率。这些挑战限制针对覆盖透镜的设计的设备设计者可用的选择。迄今，设备覆盖透镜典型地具有不超过六个不同的颜色，通常仅两至四个不同的颜色。在装饰性设计中使用的每种新颜色需要必须与其他墨水分开涂抹的新墨水。需要的定制减缓从新设计订单到覆盖透镜的完成的响应时间。因此，需要一种应用具有多个图案和/或颜色的装饰的方法，而没有传统印刷方法(诸如丝网印刷)的缺点。

发明内容

本公开的主题涉及喷墨印刷多种墨水以在基板的表面上形成装饰的方法和根据本文中公开的方法在其上印刷有装饰的基板。装饰可以是设计、标志、象征或其他图形。在一些实施例中，装饰可以是“相片般真实的”图形，看起来是真实的照片、绘画或图画。本方法产生具有高清特征的装饰且提供传统印刷方法(诸如丝网印刷)通常不可能有的设计灵活性。

一种印刷装饰的方法包括：喷墨印刷多种墨水以在基板的表面上形成具有预定图案的层，其中墨水中的每一个包括溶剂且具有不同的颜色；加热该基板以至少蒸发多种墨水的每一个中的溶剂的一部分；以及在至少蒸发该多种墨水的每一个中的溶剂的一部分之后热固化该层，其中该基板被加热到至少蒸发该多种墨水的每一个中的溶剂的一部分而不完全固化该多种墨水的温度，以及其中该多种墨水的每一个中的溶剂的沸点是在彼此的10℃以内。在一些实施例中，该多种墨水的每一个中的溶剂的重量百分比是在彼此的5％以内。

本文中描述的喷墨印刷过程相比丝网印刷的传统方法具有若干优点。彩色墨水喷射印刷将微小的墨水液滴(在皮升(picoliter)的数量级上)沉积在由制图文件所限定的基板上的位置上，这确保印刷墨水的最高可能利用率。唯一的损耗来自墨水喷嘴在堵塞情况下的解除堵塞以及在排空时留在墨水容器中的少量墨水。更大的利用率降低与装饰过程相关联的材料成本。

另一个好处是彩色的喷墨墨水不需要在使用前混合不同成分，诸如在丝网印刷墨水的情况下的基墨水、固化剂和其他添加剂。另外，墨水不经由传递媒介(诸如丝网印刷情况中的丝网和刮板)来印刷。此外，彩色墨水喷射印刷过程可在一次通行中在装饰性图形中产生多种颜色，而不是每次一种颜色。可使用每一种原色的墨水液滴的相对变化的百分比和密度来获得颜色变化和层次，如通过印刷软件来指示，从制图文件解读而来。以此方式，墨水喷射印刷过程可以以高精确度和合理的成本印刷大量颜色，包括相片般真实的图形，唯一的限制是那些不能被墨水喷射的颜色(诸如金属的、IR和UV透明的颜色)。墨水喷射过程的这些属性极大地减少在印刷之后需要清洁的器皿的类型和数量，减少了清洁成本和暴露于危险的清洁溶剂。操作人员仅可直接接触湿墨水，如果他们触摸固化之前的湿的印刷的墨水表面的话，这是严厉禁止的以确保涂层完整性和产品质量。与丝网印刷的数天或数周相比，在没有获取定制墨水混合物和传递媒介的需要的情况下，彩色墨水喷射印刷可在不超过一天内产生来自消费者的新装饰性设计的原型(prototype)。最后，没有可被污染的丝网的存在，墨水喷射印刷较不易受到由环境污染导致的针孔缺陷的损坏。

另一个益处是墨水喷射印刷和固化的颜色涂层厚度(1.5μm至5μm)比可由丝网印刷获得的薄很多，丝网印刷在印刷图案的边缘处通常产生大于8μm厚的涂层。较薄的涂层与消费者电子显示设备组件中的普通下游过程更加兼容，如下所述。

并且喷墨印刷不需要如在丝网印刷的情况的每一个不同颜色的产生、获取、印刷和固化。喷墨印刷图形的分辨率比可由丝网印刷获得的更加精细，因为不存在丝网印刷中常见的单独的颜色层(青色、品红、黄色和黑色层)之间的未对准难题。

应当理解的是，前面的一般描述和之后的详细描述两者是示例性的且旨在提供用于理解所要求保护的本公开的本质和特性的概观或框架。所包括的附图用于提供对本公开的进一步理解，且被结合到本说明书中并构成其一部分。附图示出本公开的各个实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理和操作。

附图说明

以下是附图中图片的说明。附图不一定按比例绘制，并且为了清楚和简明，附图的某些特征和某些视图可被成比例地或示意性地放大。

图1示出用于向基板的表面涂抹装饰性涂层的第一示例性过程。

图2示出用于在基板上印刷装饰的示例性喷墨装置。

图3示出根据一个或多个实施例印刷的示例性相片般真实的图形。

图4A示出根据一个或多个实施例的具有锯齿边缘的喷墨层。

图4B示出根据一个或多个实施例的基板上墨水层的边缘的激光修整(trim)。

图5示出用于向基板的表面涂抹装饰性涂层的第二示例性过程。

图6示出用于向基板的表面涂抹装饰性涂层的第三示例性过程。

图7示出根据一个或多个实施例在基板上印刷的具有开口的示例性掩模。

图8示出图7的掩模，其中开口被填充有根据一个或多个实施例沉积的彩色墨水。

图9A-9C示出在加热到不同温度的基板上印刷的示例性相片般真实的图形。

具体实施方式

在以下详细描述中，阐述众多具体细节以提供对本公开的各实施例的透彻理解。然而，对本领域技术人员将清楚是，没有这些具体细节中的一些或全部也可实践本公开的各实施例。在其它情况下，可能没有详细描述众所周知的特征或过程以免不必要地混淆本公开。另外，可使用类似或同一附图标记来标识普通或相似的元素。

图1示出用于在基板上印刷装饰的示例性过程。该过程包括步骤10，喷墨印刷多种墨水以在基板的表面上形成具有预定图案的层，其中墨水中的每一个包含溶剂且具有不同的颜色；步骤12，加热该基板以至少蒸发该多种墨水的每一个中的溶剂的一部分；以及步骤14，在至少蒸发该溶剂的一部分之后热固化该层以形成装饰。

图2是喷墨印刷多种墨水(步骤10)的示例性图示。在一些实施例中，设置了基板20而可以以来自喷墨印刷头26的液体24的形式将多种墨水喷墨印刷在基板20的表面22上。在一些实施例中，基板20可由透明材料制成，包括但不限于玻璃、熔融的二氧化硅、合成石英、玻璃陶瓷、陶瓷、以及诸如蓝宝石之类的晶体材料。在一些实施例中，基板可对从大约390nm至大约700nm的范围中的至少一个波长是透明的。在一些实施例中，基板可透射从大约390nm至大约700nm的范围中的至少一个波长的至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、或至少90％。在一些实施例中，基板20可以是不透明材料，包括但不限于不透明陶瓷或玻璃陶瓷、金属、金属氧化物或聚合物。在一些实施例中，基板20可以是玻璃且玻璃可包括含碱玻璃、无碱玻璃(例如无碱碱性铝硼硅酸盐玻璃，alkali-free alkalinealuminoborosilicate glass)或具有含有不同玻璃成分的层的层状玻璃片。在一些实施例中，基板20可以是玻璃，并且该玻璃可被化学地加固，例如通过离子交换过程，其中由具有相同化合价或氧化态的较大离子替换该玻璃的表面层中的离子。在一个特定实施例中，表面层中的离子和较大离子是一价碱金属阳离子，诸如Li+(当存在于玻璃中时)、Na+、K+、Rb+和Cs+。因此，例如，可用较大K+离子替换存在于玻璃中的Na+。离子交换过程在玻璃物品或玻璃基板片的表面处创建压缩应力。这些压缩应力在玻璃物品或玻璃基板片的表面的下面延伸到特定深度，被称为层的深度(DOL)。可由拉伸应力(称为中心张力)的层来平衡压缩应力使得玻璃物品或玻璃基板片中的净应力为零。压缩应力在成形的玻璃物品的表面处的形成使玻璃坚固且耐受机械破坏，并且如此，减少成形的玻璃物品因不经由层的深度延伸的瑕疵而遭受的损坏。

在一些实施例中，多个喷墨墨水中的每一个可包括颜料膏、一个或多个溶剂和/或一个或多个树脂。在一些实施例中，多个喷墨墨水可包括附加的添加剂，诸如流动性促进剂和脱气剂。在一些实施例中，多个喷墨墨水中的每一个可具有不同的颜色。颜色可包括青色、浅青色(例如，具有比青色较少青色颜料的墨水)、品红、浅品红(例如，具有比品红较少品红颜料的墨水)、黄色和黑色、其他颜色可包括白色、浅黑(例如，具有比黑色较少黑色颜料的墨水)、以及浅浅黑(例如，具有比黑色和浅黑色较少黑色颜料的墨水)。适于在本文中所公开的过程中使用的示例性喷墨墨水包括2015年3月20日提交的且名为“Inkjet InkComposition,Ink Coating Method,and Coated Article(喷墨墨水成分、墨水涂敷方法和涂敷的物品)”的共有专利No.62/135,864中所述的喷墨墨水，其通过引用整体结合于此。

喷墨印刷头26可以是常规的喷墨印刷机头(例如那些可从Epson获得的)并且可接受多个喷墨墨水颜色的盒(cartridge)。用于印刷设计的喷墨印刷机可以是任意合适的数字喷墨平台(flatbed)印刷机。例如，已经使用可从3MacJet技术有限公司获得的数字喷墨平台印刷机在表面上成功地作出墨水印刷。喷墨印刷头26在根据期望的设计而沿着表面20前后移动(如箭头27所指示)的位置处的表面22上沉积墨水24的液滴(在皮升的数量级上)。在一些实施例中，墨水24的液滴具有从大约1.5皮升至大约7皮升的范围内的体积。在一些实施例中，以在基板上形成具有至少50μm的直径的落滴的足够体积的液滴的形式来喷墨印刷多种墨水。在一些实施例中，选择喷墨印刷参数使得墨水层在固化之后具有从1.5μm至5μm或1.5μm至3μm的范围中的厚度。喷墨印刷可将厚度控制(固化和干燥)到±0.15μm内。这种薄涂层与消费者显示组件中的下游过程更加兼容，该下游过程通常需要5μm或更小的墨水厚度。一个这种下游过程是防反射、防分裂或涂敷ITO的膜在基板上的层积，其中较薄的墨水涂层降低墨水边缘处膜与基板之间的气泡的风险。另一个过程是印刷的覆盖透镜与触动显示模块的直接接合组件，其中较薄的涂层降低墨水边缘处气泡的风险以及填充由装饰墨水的厚度创建的空间所需的光学清晰粘合剂的量。

在一些实施例中，以形状和颜色形式的期望设计的限定可使用适当的图形软件来准备并储存在制图文件中。制图文件然后可被上载到喷墨印刷机以用于在基板20的表面22上印刷。

在步骤12中，加热基板20以至少蒸发多种墨水中的每一个中的溶剂的一部分而不完全固化墨水。在固化之前至少蒸发多种墨水中的每一个中的溶剂的一部分固定了喷墨液滴和/或最小化喷墨液滴在表面22上的流动从而最小化喷墨液滴的合并，由此最小化印刷图案中分辨率的损失。在一些实施例中，可在步骤10中的喷墨印刷多种墨水之前、期间和/或之后加热基板20。在一些实施例中，可使用常规技术来加热基板20，例如加热板的使用。在一些实施例中，可以以从大约30℃到大约70℃、30℃到大约60℃、30℃到大约50℃、30℃到大约40℃、40℃到大约70℃、40℃到大约60℃、40℃到大约50℃、50℃到大约70℃、50℃到大约60℃或60℃到大约70℃的范围中的温度加热基板20。在一些实施例中，允许溶剂在执行热固化(步骤14)之前蒸发至少大约15秒、至少大约20秒、至少大约25秒、至少大约30秒、至少大约35秒、至少大约40秒、至少大约45秒、至少大约50秒、至少大约55秒、或至少大约1分钟。在一些实施例中，在固化之前蒸发溶剂中的每一个的至少大约40％、至少大约45％、至少大约50％、至少大约55％、至少大约60％、至少大约65％、至少大约70％、至少大约75％或更多。在一些实施例中，多种墨水中的每一个中的溶剂或溶剂的混合物具有相似的挥发性，从而使得该多种墨水中的每一个中的溶剂或溶剂的混合物以相似的速率蒸发。在一些实施例中，可通过使多种墨水中的每一个具有如下溶剂来获得相似的挥发性：(1)该溶剂具有一沸点，该沸点在其他多种墨水的每一个中的溶剂的10℃以内和/或(2)该溶剂在墨水中具有一重量百分比，该重量百分比在其他多种墨水的每一个中的溶剂的重量百分比的5％以内。这不排除具有超过一种溶剂的一个或多个多种墨水。满足这两个要求的示例性墨水组将是：第一墨水，具有50℃的沸点且构成该第一墨水的重量的5％的溶剂；第二墨水，具有55℃的沸点且构成该第二墨水的重量的7.5％的溶剂；以及第三墨水，具有60℃的沸点且构成该第三墨水的重量的10％的第三墨水。在一些实施例中，多种墨水中的每一个可具有两种、三种、四种或更多的溶剂，其中对于多种墨水中的每一个，可通过使该多种墨水中的溶剂中的每一个具有下列要求来获得相似的挥发性：(1)具有一沸点，该沸点在其他多种墨水的每一个中的溶剂的10℃以内和/或(2)在墨水中具有一重量百分比，该重量百分比在其他多种墨水的每一个中的溶剂的重量百分比的5％以内。例如，当多种墨水中的每一个至少具有第一溶剂和第二溶剂时，(1)该多种墨水中的每一个的第一溶剂的沸点在彼此的10℃以内而该多种墨水中的每一个的第二溶剂的沸点在彼此的10℃以内和/或(2)该多种墨水中的每一个中的第一溶剂的重量百分比在彼此的5％以内而该多种墨水中的每一个中的第二溶剂的重量百分比在彼此的5％以内。在一些实施例中，在多种墨水中的每一个中具有多种溶剂可帮助控制蒸发速率从而使得墨水不会蒸发得太快以致于喷墨分配器不会堵塞而且墨水不会蒸发得太慢以致于墨水不被固定而被允许在基板上扩散，由此降低图案的分辨率。

在步骤14中，墨水层被热固化到墨水涂层中树脂的完全交联。如果在加热步骤12之后挥发性成分(诸如溶剂)仍存在于墨水层中，则在固化期间将该挥发性成分馏出墨水层，这将确保涂层的适当硬化以及涂层与基板表面的粘附。在一些实施例中，可通过在对流炉或红外炉中暴露烘烤来获得热固化，在一些实施例中，热固化发生在比加热步骤12较高的温度处。在一些实施例中，热固化发生在从大约150℃到大约250℃、从大约150℃到大约225℃、从大约150℃到大约200℃、从大约150℃到大约175℃、从大约175℃到大约250℃、从大约175℃到大约225℃、从大约175℃到大约200℃、从大约200℃到大约250℃、从大约200℃到大约225℃或从大约225℃到大约250℃的范围中的温度处。在一些实施例中，热固化的持续时间可在大约1分钟到大约30分钟之间、大约1分钟到大约25分钟之间、大约1分钟到大约20分钟之间、大约1分钟到大约15分钟之间、大约1分钟到大约10分钟之间、大约1分钟到大约5分钟之间、大约5分钟到大约30分钟之间、大约5分钟到大约25分钟之间、大约5分钟到大约20分钟之间、大约5分钟到大约15分钟之间、大约5分钟到大约10分钟之间、大约10分钟到大约30分钟之间、大约10分钟到大约25分钟之间、大约10分钟到大约20分钟之间、大约10分钟到大约15分钟之间、大约15分钟到大约30分钟之间、大约15分钟到大约25分钟之间、大约15分钟到大约20分钟之间、大约20分钟到大约30分钟之间、大约20分钟到大约25分钟之间或大约25分钟到大约30分钟之间。在一些实施例中，在热固化墨水之后，墨水层具有4B或更大的与基板20的粘附力，如使用根据ASTM D3359-09e2(及其后代)的Gardco交叉影线(cross-hatch)粘附力工具来测量，其通过引用整体结合于此。在一些实施例中，为了促进墨水与基板的粘附，对于基板和多种墨水中的每一个的热膨胀系数(CTE)是相似的。

热固化的步骤14导致装饰的形成。如上所述，装饰可以是设计、标志、象征或其他图形。在一些实施例中，装饰可以是“相片般真实的”图形，看起来是真实的照片、绘画或图画。图3是示例性“相片般真实的”图形。具有喷墨印刷装饰的基板20可被结合到电子设备(诸如移动设备)中，例如作为覆盖玻璃/基板的一部分或者作为外壳的一部分。

图1中描绘的过程仅仅是示例性的并且可包括附加的步骤，诸如例如清洁基板、给基板涂底漆、激光雕刻墨水层和/或印刷附加层(在步骤10之前或之后)，如下更加详细地描述。在一些实施例中，在表面22上喷墨印刷之前，基板20可被清洁以去除可能干扰墨水沉积与粘附的任何表面污染。此外，在一些实施例中，可在墨水的沉积之前向表面22涂抹底层涂料以辅助墨水与基板22的粘附。底层涂料材料应该与表面22的基板材料具有良好的粘附以及对于墨水与其粘附提供适当的表面。在其他实施例中，墨水被直接应用到表面22(例如无需底层涂料的预先涂抹)。

在一些实施例中，在热固化步骤14之后，可存在附加的处理，诸如激光雕刻的步骤。喷墨涂层通常具有锯齿边缘，这由于液滴在涂层的边缘处的重叠。图4A是来自喷墨涂层的印刷边缘质量的显微镜图像，其中存在锯齿边缘25，在宽度上通常50到100μm。在一些实施例中，激光雕刻可被用于修剪锯齿边缘，例如在共有美国公开No.2015/0103123中所述，其通过引用整体结合于此。在激光雕刻中，激光源被用于使激光能量(“激光”)聚焦在材料的选择部分上。在此情况中，材料将是基板表面上的墨水层。图4B示出具有以环的形状印刷的墨水层28的表面22的示例性基板20。环的不同部分的阴影指示不同的墨水颜色。激光能量可被聚焦到墨水涂层的小区域，例如在墨水层28的边缘周围，锯齿状印刷缺陷位于其中。在一些实施例中，激光在直径上可具有从大约20μm到100μm的范围中的斑点尺寸。在一些实施例中，斑点尺寸可在直径上小于100μm或在直径上小于60μm。激光雕刻机从制图文件接收期望装饰的限定。对于激光雕刻，不需要装饰的颜色信息。如图4B中所示，激光雕刻机使用所接收到的设计限定将沿着墨水层28的内侧和外侧边缘28a、28b引导激光29。激光能量将燃烧来自墨水涂层的内侧和外侧边缘的少量材料，例如可在墨水涂层中烧掉50到100μm的宽度，留下卷曲的(crisp)内侧和外侧边缘而没有任何锯齿边缘。

当激光雕刻被用于去除喷墨涂层的一部分时，5μm或更小的薄涂层也可最小化对底层基板的损伤。喷墨涂层越厚，在激光雕刻期间产生越多的热，由此增加对底层基板的热暴露，该底层基板在某些情况下可被热暴露损坏。可被热暴露损坏的基板的一个示例是加固的玻璃基板，例如离子交换、化学加固的玻璃基板。

用于激光雕刻的激光必须具有被墨水层28而不是被基板20强力吸收的波长。因此，基板和墨水涂层的材料可以是用来确定所使用激光的因素。与基板20相比，具有被墨水层28更加强力吸收的波长的激光可以是有利于最小化或避免对底层基板的损伤。如果基板20吸收激光的波长，那么它可能损害基板20的光属性(例如基板的透射率和/或反射率)和机械属性(例如，基板的机械强度、对裂缝的耐受性和/或压缩应力)。例如，激光可以是具有从700nm到1mm的范围中的波长的红外激光、具有从495nm到570nm的范围中的波长的绿色激光或具有从10nm到380nm的范围中的波长的UV激光。在一些实施例中，激光功率和或密度可被调节或散焦以避免对底层基板的损伤。激光斑点内的功率分布的高斯性质可沿着激光雕刻图案的边缘创建一昏暗的部分烧掉的墨水层的条带，该墨水层仍坚固地粘附到基板表面。在一些实施例中，可最小化此条带的厚度。

在一些实施例中，例如在图5中所示，此过程可包括步骤10(喷墨印刷)、12(加热以蒸发)以及14(热固化)，如参见图1在上文所述，而且此过程还可包括步骤14之后的印刷装饰的附加特征的附加步骤16。根据期望的装饰功能和属性，可在基板20上沉积附加的墨水层以完成装饰图案。在一个或多个实施例中，可通过喷墨印刷来应用附加的墨水层，如另外在本文中所述。在其他实施例中，可通过不同于喷墨印刷的方法来应用附加的墨水层。例如，一些装饰设计需要透明的白色背景以充分体现颜色的辉度(brilliance)，这可通过丝网印刷而比喷墨印刷更加有效地获得。一些墨水特征(诸如金属色或IR/UV透明的涂层)一般不能通过喷墨印刷来获得。这些附加特征可使用现有工业化过程(诸如丝网印刷、压印(pad printing)或膜转移(film transfer))来印刷。

在一些实施例中，例如在图6中所示，此过程可包括步骤10(喷墨印刷)、12(加热以蒸发)以及14(热固化)，如参见图1在上文所述，而且此过程还可包括喷墨印刷步骤10之前的在基板20上印刷墨水掩模的附加步骤8。在一些实施例中，如图7所示，墨水掩模30可被印刷在基板20的表面22上，该墨水掩模30具有开口32，该开口32限定用于在步骤10中沉积多种喷墨墨水的图案。开口32可以是任意形状。在图7中，开口32是拼写单词“polychrome”的字母，但它仅仅是示例性的。在一些实施例中，可使用共有的美国公开No.2015/0103123中所公开的方法通过控制墨水沉积和激光雕刻的结合来喷墨印刷墨水掩模30并形成开口32，其通过引用整体结合于此。在其他实施例中，可使用诸如丝网印刷、压印或膜转移之类的传统方法来印刷墨水掩模30。在一些实施例中，墨水掩模30可以是黑色的。在一些实施例中，如图8所示，一旦墨水掩模30被固化(根据墨水使用常规紫外线或热固化技术)，步骤10就可前进到用彩色墨水34填充墨水掩模30中的开口32。例如图8中所示，开口32中的每一个可被填充不同的彩色墨水，如由针对每个字母不同的斜条(hashmark)图案所示。这仅仅是示例性的。在其他实施例中，开口32中的一个或多个可被填充相同的彩色墨水。

示例

图形被喷墨印刷在多个玻璃基板上，其中在加热到不同温度来蒸发墨水中的溶剂的基板上喷墨印刷该图形。没有加热第一基板且在图9A中示出所得图形的一部分。以从50℃到60℃的范围加热第二基板且在图9B中示出所得图形。第三基板被加热到70℃以上且在图9C中示出所得图形。发现变化玻璃基板被加热到的温度改变图形的分辨率，图9B具有最佳分辨率。例如，不加热基板以蒸发墨水中的溶剂导致墨水液滴的模糊。图9A示出沿着领口和面颊轮廓的可见模糊，然而该模糊在图9B中不存在。过度加热基板使得墨水中的溶剂蒸发过快也影响分辨率。图9C示出干燥过快的印刷装饰中的显著的水平条纹，然而该条纹在图9B中不存在。

尽管已经关于有限数量的实施例描述了本公开，得到本公开的益处的本领域技术人员将认识到可设计其他的实施例而不脱离如在本文中所公开的本公开的范围。因此，本公开的范围应当只由所附权利要求书来限定。

Claims (19)

1.一种印刷装饰的方法，包括：

喷墨印刷多种墨水以在基板的表面上形成具有预定图案的层，其中所述多种墨水中的每一个包含溶剂且具有不同的颜色；

加热所述基板以至少蒸发所述多种墨水中的每一个中的溶剂的一部分；以及

在至少蒸发所述多种墨水中的每一个中的溶剂的一部分之后热固化所述层以形成所述装饰，

其中所述基板被加热到至少蒸发所述多种墨水中的每一个中的溶剂的一部分而不完全固化所述多种墨水的温度，以及

其中，所述多种墨水中的每一个中的溶剂的沸点在彼此的10℃以内。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多种墨水中的每一个中的溶剂的重量百分比在彼此的5％以内。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多种墨水中的每一个中的溶剂包含溶剂混合物，所述溶剂混合物至少包括第一溶剂和第二溶剂，其中所述多种墨水中的每一个中的第一溶剂的沸点在彼此的10℃以内而所述多种墨水中的每一个中的第二溶剂的沸点在彼此的10℃以内。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多种墨水中的每一个中的第一溶剂的重量百分比在彼此的5％以内而所述多种墨水中的每一个中的第二溶剂的重量百分比在彼此的5％以内。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据ASTM D3359-09e2中阐述的交叉影线粘附力测试，所述多种墨水与所述基板的粘附力大于或等于4B。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经加热的基板具有从大约30℃到大约70℃的范围中的温度。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以从大约30℃到大约80℃的范围中的温度来热固化所述多种墨水中的每一个。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以液滴的形式来喷墨印刷所述多种墨水且在所述基板上形成具有至少50μm的直径的落滴。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层在固化之后具有从大约1.5μm到大约5μm的范围中的厚度。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从由玻璃基板、玻璃陶瓷基板、陶瓷基板、金属氧化物基板、金属基板以及聚合基板构成的组中选择所述基板。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板是玻璃或玻璃陶瓷。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基板被化学加固。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述化学加固的基板被离子交换。

14.如权利要求1所述的方法，进一步包括通过喷墨印刷、丝网印刷、压印或膜转移中的一个在所述基板上沉积墨水的附加层。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定图案填充预先涂敷到所述表面的层中的至少一个开口。

16.如权利要求15所述的方法，进一步包括通过喷墨印刷、丝网印刷、压印或膜转移中的一个在所述基板上沉积墨水的附加层。

17.如权利要求1所述的方法，进一步包括利用具有一波长的激光来激光雕刻所固化的层的一部分以去除所固化的层的一部分，其中所述多种墨水比所述基板更多地吸收所述激光的波长。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以液滴的形式来墨水喷射印刷所述多种墨水，所述液滴具有从大约1.5皮升到大约7皮升的范围中的体积。

19.一种基板，具有根据权利要求1的方法在其上印刷的装饰。