WO2017052014A1 - 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법 - Google Patents

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bleaching
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ink composition
pattern
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최국현
김준형
이병선
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    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers

Definitions

  • the present invention relates to a polarizing film manufacturing method is formed bleaching pattern.
  • the LCD (liquid crystal display) industry which is one of the key components of the IT industry, is also a medium for delivering various information as the modern industrial society develops into a highly informationized era. It is developing.
  • a flat panel display device such as an LCD or an organic EL may attach a polarizing film to a surface of a substrate so that external light may be reflected to a surface on which an image is realized so that a user may recognize the screen correctly.
  • the polarizing film adheres to both surfaces of a flat panel display liquid crystal cell such as an LCD or an organic EL and functions as part of a liquid crystal display panel.
  • the liquid crystal display panel has a configuration in which a polarizing film is bonded to both surfaces of a liquid crystal cell.
  • the polarizing film includes a polarizing plate in the center and protective films attached to both surfaces of the polarizing plate through an adhesive layer.
  • the protective films are disposed on the upper and lower sides of the polarizing plate to prevent damage to the polarizing plate.
  • the upper protective film (separated film) is peeled off and discarded before being attached to the liquid crystal cell, whereby the exposed adhesive layer mediates the bonding between the polarizing plate and the liquid crystal cell.
  • the protective films may be formed of an ester resin such as PET.
  • the polarizing film may be a polyvinyl alcohol (PVA), such as iodine or dichroic dye is adsorbed.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the polyvinyl alcohol film Since the polyvinyl alcohol film has excellent optical performance such as transparency and polarization among general polymer films, and at the same time, mechanical properties such as elastic modulus, tensile strength, and tensile elongation are very excellent, and thus, the polyvinyl alcohol film has gained great attention as an optical material such as a polarizing film.
  • polarizing films were mainly used for watches, electronic calculators, automobile dashboards, small liquid crystal televisions, and small LCD laptops. However, as large notebooks and large color televisions have recently been developed, they can be used in large areas. Development is required.
  • the polarizing film used for the display is very low transparency, when attaching to the inside and the outside of the cover glass, it is necessary to make certain parts such as the camera or sensor part of the display transparent.
  • the existing large or small display is made of tempered glass when broken, if there is no separate protective film, there is a problem that the glass is scattered.
  • an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a polarizing film having a bleaching pattern. That is, an object of the present invention is to bleach the polarizing film using an inkjet printing process.
  • the object of the present invention is to provide a manufacturing method in which transparency is maintained even after a moisture resistance and / or heat resistance test, and further, by providing an ejection amount of an appropriate ink composition in an inkjet printer process, forming an accurate pattern on the polarizing film and bleaching.
  • the present invention (1) heating the polarizing film; (2) bleaching the ink composition by ejecting the ink composition through the inkjet head of the inkjet printer to the heated polarizing film; And (3) neutralizing the bleached polarizing film, wherein the discharge amount of the ink composition of step (2) is a bleaching pattern of 0.02 to 0.5 ml / cm 2 per unit area of the heated polarizing film. It provides a formed polarizing film manufacturing method.
  • step (1) may be carried out at a temperature of 30 ⁇ 100 °C
  • the ink composition may include a strong base, a volatile inhibitor, a viscosity enhancer and a solvent.
  • the bleaching reaction of step (2) may be performed for 3 to 30 seconds.
  • step (3) may be performed by a method of immersing in a neutralizing solution or a method of applying a neutralizing solution. And after the step (3) (4) may further comprise the step of drying.
  • Another aspect of the present invention provides a polarizing film having a bleaching pattern formed by the production method of the present invention, and also provides a display including the polarizing film.
  • the present invention can be applied to the inkjet printing technology to form a bleaching pattern on the polarizing film. That is, the polarizing element of the polarizing film may be chemically reacted to make the optically transparent state by using the manufacturing method of the present invention.
  • the polarizing film manufactured by the manufacturing method of the present invention can be used where transparency is required for a specific part such as a sensor and a camera unit.
  • the ink composition of the present invention has a very short bleaching time and can prevent volatilization and nozzle wetting. Because of this, the jetting and jetting stability is very excellent and the bleached pattern can be maintained even after the bleaching and moisture / heat test.
  • the polarizing film having a bleaching pattern of the present invention can prevent the scattering of the glass without a separate protective film layer when the cover glass is broken.
  • the present inventors have made diligent efforts to improve the transparency of the polarizing film, and found that when bleaching the polarizing film using an inkjet process, the transparency of a specific pattern portion can be improved.
  • the present inventors have developed a manufacturing method using the inkjet process to manufacture a polarizing film having a bleaching pattern. And by patterning to a specific portion of the polarizing film by the above manufacturing method, when only bleaching the corresponding portion, it was confirmed that the transparency is significantly improved to complete the present invention.
  • the present invention provides a method for producing a polarizing film having a bleaching pattern using the ink composition for an inkjet printer provided by the present invention.
  • the present invention (1) heating the polarizing film; (2) bleaching the ink composition by ejecting the ink composition through the inkjet head of the inkjet printer to the heated polarizing film; And (3) neutralizing the bleached polarizing film, wherein the discharge amount of the ink composition of step (2) is a bleaching pattern of 0.02 to 0.5 ml / cm 2 per unit area of the heated polarizing film. It provides a formed polarizing film manufacturing method.
  • a polarizing film generally refers to a film having a function of converting natural light into polarized light, this polarizing function is implemented by a material that is dyed to the polarizing plate.
  • an iodine type polarizing film in which iodine is salted is used as a polarizing material in a liquid crystal display.
  • the iodine type polarizing film is produced by dyeing a polyvinyl alcohol (PVA) film using dichroic iodine or a dichroic dye, orientating it in a predetermined direction by a method such as uniaxial stretching, and used in LCDs and the like.
  • the unstretched PVA film is uniaxially stretched in an aqueous solution and then immersed in a solution containing iodine and potassium iodide, or the unstretched PVA film is immersed in a solution containing iodine and potassium iodide and then uniaxially stretched.
  • the non-stretched PVA film is uniaxially stretched in a solution containing iodine and potassium iodide, or the unstretched PVA film is uniaxially stretched in a dry state and then immersed in a solution containing iodine and potassium iodide to prepare a polarizing film. .
  • Bleaching (bleaching) in the present invention means chemical reaction to the polarizing element of the polarizing film as described above to make the part or the entire surface in the optically transparent state.
  • the bleaching of the present invention is a chemical reaction and requires thermal energy during the reaction. Therefore, the step of heating the polarizing film should be performed first, the heating temperature may be 30 ⁇ 100 °C, preferably 40 ⁇ 70 °C.
  • the heating step of the present step may be further suitably further performed before, simultaneously with, and after jetting.
  • the ink composition may be discharged or jetted using a bleaching ink through an inkjet head of the inkjet printer, and then bleached.
  • the dot pitch of the droplets must be adjusted to optimize the amount of bleaching ink per unit area of the polarizing film. This prevents a portion in which a droplet does not fall in a desired pattern so that no bleaching is performed, and at the same time, too many droplets may be dropped to prevent deformation and distortion of the polarizing film.
  • the discharge amount of the ink composition per unit area of the heated polarizing film is preferably 0.02 to 0.5 ml / cm 2 , preferably 0.03 to 0.1 ml / cm 2 . It is necessary to maintain the above range when forming a line or surface shape that is a pattern does not occur empty space can be adjusted according to the process efficiency. That is, the printing speed and the ink application amount can be appropriately adjusted according to the process speed. For example, in the case of a printer, the process speed may be controlled by adjusting the frequency of jetting. In addition, when the polarizing film is thick, it is possible to apply a larger amount of ink.
  • the droplet spacing of the ink composition thus formed is generally 5 ⁇ 508um, preferably 20 ⁇ 200um.
  • the spacing between the droplets means the distance from the center of the droplet to the center of another droplet. Therefore, according to one embodiment of the present invention, when the droplet size of the ink composition is about 140um in the inkjet printing process of the present invention, the distance from the center of the droplet to the center of another droplet should be 140um or less. Can be achieved.
  • the droplet spacing may be displayed as an average of the Y-axis spacing and the X-axis spacing by fixing the Y-axis and adjusting the droplet spacing of the X-axis according to the discharge amount.
  • the inkjet head when the ink is discharged downward from the inkjet head, the inkjet head should be spaced apart from the upper part of the polarizing film.
  • the inkjet head and the polarizing film may be moved while left, right, front and back without contact, and the polarizing film may be left, right, front and rear under the inkjet head while the head is fixed. It is also possible to move in the direction.
  • the interval between the inkjet head and the polarizing film may be 1 to 10,000 um, and preferably 500 to 3,000 um.
  • the reaction for forming the bleaching pattern may be carried out at a temperature of 30 ⁇ 100 °C, preferably 40 ⁇ 70 °C.
  • the reaction time for forming the bleaching pattern may be performed for a time of 3 to 30 seconds.
  • the reaction time for forming the bleaching pattern is defined from (1) step of heating the polarizing film to 30 ⁇ 100 °C, from the moment the ink is dropped to the heated polarizing film to the moment the polarizing film becomes transparent.
  • the ink composition may include a strong base, a volatile inhibitor, a viscosity enhancer, and a solvent.
  • the strong base contained in the ink composition of the present invention serves to make the polarizing element of the polarizing film transparent and to adjust the acidity of the ink composition.
  • 13-14 pH is preferable.
  • the strong base is any one or more selected from potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and barium hydroxide (Ba (OH) 2 ) It may include, and most preferably may be potassium hydroxide.
  • the strong base may include 5 to 30 parts by weight, and preferably 10 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the total ink composition. If the strong base is less than 5 parts by weight, the concentration may be low, so that the bleaching may be insufficient, and if it exceeds 30 parts by weight, the bleaching speed may be delayed.
  • the volatilization inhibitor serves to suppress the nozzle clogging due to volatilization of the ink composition.
  • the volatile inhibitor is 2-pyrrolidone (2-Pyrrolidone), glycerin (Glycerine), 2-methyl-1,3-propanediol (2-Methyl-1,3-propanediol )
  • propylene glycol may include any one or more, preferably propylene glycol (Propylene Glycol).
  • the volatilization inhibitor may include 1 to 30 parts by weight, and preferably 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total ink composition. If the amount is less than 1 part by weight, the ink may volatilize to cause nozzle clogging. If the amount exceeds 50 parts by weight, the bleaching speed may be slowed, so the above range is preferable.
  • the viscosity enhancer serves to help form ink droplets at a constant size upon discharge at room temperature, for example, 25 ° C.
  • the viscosity of the ink composition of the present invention is a viscosity that can be jetted, preferably 3 to 20 Cp, more preferably 4 to 15 cP.
  • the viscosity enhancer may include any one or more selected from glycerin, polyvinylpyrrolidone and 2-hydroxyethyl cellulose. And preferably 2-hydroxyethyl cellulose.
  • the viscosity enhancer may include 0.1 to 5 parts by weight, and preferably 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total ink composition.
  • the viscosity enhancer is less than 0.1 part by weight, the viscosity is lowered, so that the drop formation of the ink composition is not constant, and if it exceeds 5 parts by weight, the viscosity is increased, not only the jetting is poor, but the bleaching speed is also delayed.
  • both a volatile inhibitor and a viscosity enhancer can be used, but in the present invention, the volatile inhibitor and the viscosity enhancer cannot use glycerin at the same time.
  • the solvent of the present invention serves to maintain the total amount of the ink composition at 100 parts by weight, and means the remaining amount other than the composition.
  • the solvent may be any conventional one, but may preferably be water. And when using water as said solvent, it is preferable to use the deionized water or / and distilled water whose specific resistance value is 18 MPa * cm or more as water for a continuous process.
  • An ink composition for an inkjet printer of the present invention is a specific embodiment
  • Potassium hydroxide may be used as the strong base, and may further include an antifoaming agent and a surfactant together with a volatile inhibitor, a viscosity enhancer, and a solvent.
  • the ink composition of the present invention may further include any one or more selected from an antifoaming agent and a surfactant.
  • the said defoaming agent is demonstrated.
  • the ink composition of the present invention may generate bubbles when the ink is added by adding a surfactant. This may not remove bubbles even after being put into the print head storage unit, and may cause a problem that the nozzle is clogged when jetting. Therefore, by including the said antifoaming agent in an ink composition, foaming can be suppressed.
  • the antifoaming agent may be used as usual.
  • it may include any one or more selected from trade names Surfynol 104A, Surfynol 104BC, Surfynol 104DPM, Surfynol 104E, Surfynol 104H, Surfynol 104NP, Surfynol 104PA, Surfynol 104PG-50, and Surfynol 104S. And preferably Surfynol 104E.
  • the antifoaming agent may include 0.01 to 5 wt%, and preferably 0.1 to 1 wt% based on the total weight percentage of the total ink composition.
  • the antifoaming agent is less than 0.01 parts by weight, the ink composition is foamed, there is a problem that the nozzle is clogged due to the bubble is not removed even after the injection into the inkjet head storage.
  • the amount exceeds 5 parts by weight, the surface tension is excessively reduced, which causes a problem of nozzle wetting.
  • the above range is preferable.
  • the surfactant in the present invention, by further including the surfactant in the ink composition, it is possible to lower the surface tension to facilitate ink jetting, and to properly spread on the substrate after jetting.
  • the surfactant may be used as usual.
  • Preferably may include any one or more selected from the trade name Surfynol 420, Surfynol 440, Surfynol 485 and Surfynol 485W, preferably Surfynol 485 and Surfynol 485w.
  • the surfactant may include 0.1 to 5% by weight, preferably 0.25 to 1% by weight.
  • the surfactant is less than 0.1 part by weight, the surface tension of the ink is high so that the jetting is not good, and after the jetting, the pattern does not spread well. If it exceeds 5 parts by weight, the surface tension of the ink is too low, so that the wetting phenomenon occurs in the print head nozzle portion, and the ink is excessively spread even after jetting on the substrate, making pattern formation difficult. Therefore, it is preferable to further include surfactant in the ink composition of this invention in the said range.
  • the ink composition for an inkjet printer of the present invention may further include at least one selected from metal ion sequestrants, corrosion inhibitors and pH adjusters.
  • the polarizing film bleached in step (2) has to be neutralized with water or a slightly acidic solution because the ink composition is strongly alkaline at 13-14 pH.
  • the temperature of the neutralizing step may be preferably 25 ⁇ 70 °C.
  • the neutralization step may be performed by immersing the polarizing film printed with bleaching ink in the neutralizing solution or by applying the neutralizing solution to the polarizing film printed with the bleaching ink.
  • the neutralization solution may be water or weakly acidic solution.
  • the weakly acidic solution may be a solution having a pH in the range of 5 to 6, including any one or more selected from boric acid, nitric acid, and acetic acid.
  • the coating method may be selected from the group consisting of spraying, steam, curtain coating, inkjet coating, screen printing, bar coating and slit die coating and dip coating onto a film on which a bleaching ink is printed. It is also possible to apply by any one of the methods or other methods.
  • after the neutralization step of the step (3) may further comprise the step of drying (4).
  • the drying is performed through an oven or air blowing to remove the moisture and impurities remaining in the polarizing film in the neutralization process. At this time, it is preferable to apply tension to the polarizing film so that wrinkles do not occur in the polarizing film.
  • the drying method is not particularly limited, and may be an oven or infrared or dry air or hot air method that is commonly used by the person, and two or more methods may be applied sequentially or simultaneously.
  • the present invention provides a polarizing film having a bleaching pattern formed by the manufacturing method of the present invention, and also provides a display including the polarizing film.
  • the present invention can improve the transparency of the polarizing film by a manufacturing method of forming a bleaching pattern on the polarizing film using an ink composition for an inkjet printer.
  • the present invention provides an appropriate amount of ejection of the ink composition in order to secure optical transparency to the pattern that needs to improve the transparency in the polarizing film. Then, the bleaching reaction is controlled by temperature and time, and a configuration of the ink composition may be appropriately combined to prepare a polarizing film having a bleaching pattern suitable for a situation.
  • ink composition 100% by weight of ink composition by mixing 10% by weight of calcium hydroxide, 20% by weight of propylene glycol, 1% by weight of 2-Hydroxyethyl cellulose, 1% by weight of surfactant (Surfynol485), 0.1% by weight of antifoaming agent (Surfynol104E) and 67.9% by weight of secondary distilled water was prepared.
  • Table 1 below was heated to the prepared PVA polarizing film.
  • 1 drop of the ink composition manufactured by the manufacture example was dropped on the heated PVA polarizing film using the dropper.
  • the time it takes for the polarizing film of the part in which the droplet was formed to become transparent from the moment the ink composition fell is shown, and the result was shown in Table 1.
  • the horizontal and vertical spacing of the droplets to be set do not have to be the same, and the printed surfaces are each 0.2 cm or more in width and length.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Example 5 Example 6 Substrate heating temperature (°C) 40 50 60 25 30 35 Bleaching Time (sec) 14 12.5 12.5 50 27 25
  • the prepared PVA polarizing film was heated to 60 degreeC. And the ink composition manufactured by the manufacturing example was discharged to the inkjet printing process at the numerical value of Table 2 below on the heated PVA polarizing film as bleaching ink. The discharge amount per unit area was calculated by multiplying the volume and number of single droplets. The jet of the inkjet head and the polarizing film was jetted at 1,000 ⁇ m for the precise application of the ink, and the dot pitch of the ink composition was 40 ⁇ m on average.
  • the bleaching pattern state due to the presence or absence of empty space, overflow phenomenon, and insufficient ink was evaluated using an optical microscope to evaluate the jetting performance.
  • the patterned area is not transparent
  • Example 7 Example 8
  • Example 9 Example 10 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Discharge amount per unit area (ml / cm 2 ) 0.032 0.088 0.021 0.016 0.01 0.6 Bleaching ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ X ⁇ Pattern sharpness ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ X X
  • the ink composition of the present invention is a composition suitable for an inkjet printer in order to improve the pattern transparency of the polarizing film.

Abstract

본 발명은 (1) 편광필름을 가열하는 단계; (2) 상기 가열된 편광필름에 잉크젯 프린터의 잉크젯 헤드를 통해 잉크 조성물을 토출하여 블리칭 반응시키는 단계; 및 (3) 상기 블리칭된 편광필름을 중화하는 단계;를 포함하고, 상기 (2)단계의 잉크조성물의 토출량은 상기 가열된 편광필름의 단위면적당 0.02 ~ 0.5ml/cm2인 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법에 관한 것이다.

Description

블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법
본 출원은 2015년 9월 25일자 한국 특허 출원 제10-2015-0136883호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법에 관한 것이다.
최근 지식정보(IT) 산업의 눈부신 발전과 함께 상기 IT 산업의 핵심 부품 중 하나인 LCD(liquid crystal display) 산업 또한 현대 산업사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 다양한 정보를 전달하기 위한 매체로서 함께 발전하고 있다.
일반적으로, LCD나 유기 EL과 같은 평판 디스플레이 장치에서는 화상이 구현되는 면으로 외광이 반사되는 것을 차단하여 사용자가 화면을 올바로 인식할 수 있도록 기판의 표면에 편광필름을 부착한다.
편광필름은 LCD나 유기 EL과 같은 평판 디스플레이 액정 셀의 양면에 점착되어 액정 디스플레이 패널의 일부로서 기능한다. 액정 디스플레이 패널은 액정 셀의 양면에 편광필름이 접합된 구성을 갖는다. 구체적으로 편광필름은 중앙의 편광판 및 편광판의 양면에 점착제층을 매개로 하여 부착된 보호필름들을 포함한다. 상기 보호필름들은 편광판의 상하측에 배치되어 편광판의 손상을 방지하는 기능을 한다. 상측 보호필름(세퍼레이트 필름)은 액정 셀에 부착되기 전에 박리되어 폐기되며, 이로 인하여 노출된 점착제층은 편광판과 액정 셀 사이의 접합을 매개한다. 하측 보호필름(프로텍트 필름)도 액정 셀에 부착되면 박리되어 폐기되는데, 이 때, 점착제층도 보호필름에 부착된 상태로 함께 박리된다. 상기 보호필름들은 PET 등의 에스테르계 수지로 형성될 수 있다.
상기 편광필름은 요오드나 이색성 염료가 흡착되어 있는 폴리비닐알콜(PVA) 등이 사용될 수 있다.
상기 폴리비닐알콜 필름은 일반적인 고분자 필름 중에서 투명성, 편광성 등 광학적 성능이 우수하며 동시에 탄성률, 인장강도, 인장신율 등 기계적인 물성이 매우 우수하므로 편광필름 등 광학용 소재로서 크게 각광받고 있다. 기존에 편광필름은 주로 손목시계, 전자계산기, 자동차 계기판, 소형 액정 텔레비전, 소형 LCD 노트북 등에 사용되었지만, 최근 대형 노트북, 대형 칼라 텔레비전 등이 개발되면서 대면적으로 사용가능하며 편광성능이 우수한 편광필름의 개발이 요구되고 있다.
한편, 디스플레이에 사용되는 편광필름은 투명도가 매우 낮으므로 커버글라스의 내측과 외측에 부착 시 디스플레이의 카메라 또는 센서부등과 같은 특정부분을 투명하게 만들어야 한다.
그래서 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해서 국소적 부분에 레이저로 에너지를 전달하여 편광필름의 편광소자에 포함되어 있는 요오드 분자를 여기 시켜 분해함으로써 광학적 성질을 잃게 하여 투명하게 만드는 방법이 고안되었다. 그러나, 이러한 방법은 공정 중 발생할 수 있는 습도와 열에 대비하여 내습열 테스트를 진행하게 되는데, 내습열 테스트가 종료되면 다시 원상태로 복구 되는 문제점이 있다.
또 다른 방법으로 티오황산나트륨(Na2S2O3)과 요오드 이온(I-)의 산화/환원 반응을 이용하여 편광필름을 광학적으로 투명하게 하는 방법이 고안되었다. 그러나, 이 방법도 블리칭된 편광필름의 편광 소자 투명도가 미흡하며, 상온에 단시간 방치 후 원상태로 복구되는 문제점이 있다.
또한, 기존의 대형 또는 소형 디스플레이에는 강화유리로 자작되어 파손 시, 별도에 보호 필름이 없으면, 유리가 비산되는 문제가 있다.
종래기술의 편광필름의 투명도를 개선하는 방법에서는 편광필름의 편광 소자 투명도가 미흡하고, 단 시간에 다시 원상태로 복구 되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 블리칭 패턴이 형성된 편광필름의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명은 잉크젯 프린팅 공정을 이용하여 편광필름을 블리칭 하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명의 잉크 조성물을 이용하여 편광필름의 편광 소자를 국소 또는 전면적으로 투명하게 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 내습 또는/및 내열 테스트 후에도 투명성이 유지되게 하며, 나아가, 잉크젯 프린터 공정에서 적절한 잉크 조성물의 토출량을 제공하여, 편광필름에 정확한 패턴을 형성하여 블리칭하는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 (1) 편광필름을 가열하는 단계; (2) 상기 가열된 편광필름에 잉크젯 프린터의 잉크젯 헤드를 통해 잉크 조성물을 토출하여 블리칭 반응시키는 단계; 및 (3) 상기 블리칭된 편광필름을 중화하는 단계;를 포함하고, 상기 (2)단계의 잉크조성물의 토출량은 상기 가열된 편광필름의 단위면적당 0.02 ~ 0.5ml/cm2인 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법을 제공한다. 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (1) 단계는 30 ~ 100℃의 온도에서 수행할 수 있고, 상기 잉크 조성물은 강염기, 휘발억제제, 점도증진제 및 용매를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (2)단계의 블리칭 반응은 3 ~ 30 초 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예는 상기 (3)단계는 중화용액에 침지하는 방법 또는 중화용액을 도포하는 방법으로 수행될 수 있다. 그리고 상기 (3)단계 후에 (4) 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 본 발명의 제조방법으로 제조된 블리칭 패턴이 형성된 편광필름을 제공하고, 상기 편광필름을 포함하는 디스플레이도 제공한다.
본 발명은 잉크젯 프린팅 기술을 적용하여 편광필름에 블리칭 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 제조방법을 이용하여 편광필름의 편광 소자를 화학적으로 반응을 일으켜 광학적으로 투명한 상태로 만들 수 있다.
따라서 본 발명의 제조방법으로 제조된 편광필름은 센서, 카메라부 등 특정 부분에 투명도가 필요한 곳에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 잉크 조성물은 블리칭 시간이 매우 짧고, 휘발하는 것과 노즐 젖음을 방지할 수 있다. 이로 인해 제팅성과 제팅 안정성이 매우 우수하고 블리칭 후 내습/내열 테스트 거쳐도 블리칭 된 패턴이 유지될 수 있다.
그리고 본 발명에서는 편광필름의 단위면적 당 블리칭 시키는데 적합한 잉크 조성물의 토출양을 제공할 수 있다.
본 발명의 블리칭 패턴이 형성된 편광필름은 커버글라스 파손 시, 별도의 보호 필름 층 없이 유리의 비산을 방지 할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기의 구체적 설명은 본 발명의 일 실시예에 대한 설명이므로, 비록 한정적 표현이 있더라도 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
종래기술로 편광필름의 편광소자를 블리칭하면, 편광 소자의 투명도가 미흡하며, 상온에 단시간 방치 후 원상태로 복구되는 문제점이 있다.
이에 본 발명자들은 편광필름의 투명도를 향상시키기 위하여 예의 노력한 바, 잉크젯 공정을 사용하여 편광필름을 블리칭 시킬 경우, 특정 패턴부분의 투명도를 향상시킬 수 있다는 것을 발견하였다.
따라서 본 발명자들은 블리칭 패턴이 형성된 편광필름을 제조하기 위해서 잉크젯 공정을 적용한 제조방법을 개발하였다. 그리고 상기 제조방법으로 편광필름의 특정 부분에 패턴하여, 해당 부분만 블리칭시켰을 때, 투명도가 획기적으로 향상되는 것을 확인하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 본 발명에서 제공하는 잉크젯 프린터용 잉크 조성물을 사용하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법을 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 (1) 편광필름을 가열하는 단계; (2) 상기 가열된 편광필름에 잉크젯 프린터의 잉크젯 헤드를 통해 잉크 조성물을 토출하여 블리칭 반응시키는 단계; 및 (3) 상기 블리칭된 편광필름을 중화하는 단계;를 포함하고, 상기 (2)단계의 잉크조성물의 토출량은 상기 가열된 편광필름의 단위면적당 0.02 ~ 0.5ml/cm2인 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법을 제공한다.
먼저, 본 발명에 있어서, 편광필름(Polarizing Film)은 일반적으로 자연광을 편광으로 전환시키는 기능을 가지고 있는 필름을 말하며, 이러한 편광 기능은 편광판에 염착되는 재료에 의해 구현된다. 일반적으로 액정 디스플레이에는 편광 재료로서 요오드가 염착된 요오드 타입 편광필름이 사용된다. 요오드 타입 편광필름은, 폴리비닐알콜(PVA) 계열의 필름을 이색성 요오드 또는 이색성 염료 등을 사용하여 염색하고, 일축 연신 등의 방법에 의해 일정한 방향으로 배향시켜 제조하며 LCD 등에 많이 사용된다. 예를 들어, 비연신 PVA 필름을 수용액에서 일축 연신한 후 요오드 및 요오드화 칼륨을 함유한 용액에 침지(dipping)하거나, 또는 비연신 PVA 필름을 요오드 및 요오드화 칼륨을 함유한 용액에 침지한 후 일축 연신하거나, 또는 비연신 PVA 필름을 요오드 및 요오드화 칼륨을 함유한 용액에서 일축 연신하거나, 또는 비연신 PVA 필름을 건조 상태에서 일축 연신한 후 요오드 및 요오드화 칼륨을 함유한 용액에 침지하여 편광필름을 제조한다.
본 발명에서의 블리칭(Bleaching)은 상기와 같은 편광필름의 편광 소자에 화학적으로 반응을 일으켜 일부 또는 전면을 광학적으로 투명한 상태로 만드는 것을 의미한다.
이하 본 발명의 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법에 대해 설명한다.
먼저 (1) 편광필름을 가열하는 단계에 대해 설명한다.
본 발명의 블리칭은 화학적 반응이며 반응 시 열에너지가 필요하다. 따라서 상기 편광필름을 가열하는 단계가 가장 먼저 수행되어야 하며, 상기 가열온도는 30 ~ 100℃일 수 있고, 바람직하게는 40 ~ 70℃일 수 있다.
상기 가열 온도는 30℃ 미만 일 경우 화학반응의 속도가 느려져서 블리칭 시간이 길어지며, 100℃ 이상일 경우 편광필름의 변형이 일어날 수 있을 뿐만 아니라, 잉크가 지나치게 빨리 증발하여 패턴형성이 어렵기 때문에 상기 범위가 바람직하다. 그리고 본 단계의 가열 단계는 제팅 공정 전, 제팅과 동시 및 제팅 후에도 적절하게 더 수행될 수 있다.
다음 (2) 상기 가열된 편광필름에 잉크젯 프린터의 잉크젯 헤드를 통해 잉크 조성물을 토출하여 블리칭 반응시키는 단계에 대해 설명한다.
본 단계에서는 상기 잉크젯 프린터의 잉크젯 헤드를 통해 상기 잉크 조성물을 블리칭 잉크로 사용하여 토출 또는 제팅(jetting)하여, 블리칭 반응시킬 수 있다.
상기 토출 시에는 상기 편광필름의 단위 면적당 블리칭 잉크의 양이 최적화 되도록 액적의 간격(dot pitch)을 조절해야 한다. 이는 원하는 패턴 내에 액적이 떨어지지 않아서 블리칭이 수행되지 않는 부분이 없도록 하고, 동시에 너무 많은 액적이 투하되어 편광필름의 변형 및 패턴에 왜곡이 생기는 것을 방지 할 수 있다.
본 발명에서는 상기 가열된 편광필름의 단위 면적당 상기 잉크 조성물의 토출량은 0.02 ~ 0.5 ml/cm2, 바람직하게는 0.03 ~ 0.1 ml/cm2가 바람직하다. 이는 상기 범위를 유지해야 패턴인 선 또는 면 형상을 형성하였을 때 빈 공간이 발생하지 않고, 공정 효율에 따라 조절 가능하다. 즉, 프린팅 속도와 잉크 도포량을 공정 속도에 따라서 적절히 조절이 가능하다. 예를 들어 설명하면, 프린터의 경우 제팅되는 프리퀀시를 조절하여 공정 속도를 조절 할 수 있다. 또한 편광필름이 두꺼울 경우, 보다 많은 양의 잉크를 도포할 수 있게 된다.
그리고 이와 같이 형성된 잉크 조성물의 액적 간격은 대체로 5 ~ 508um이고, 바람직하게는 20 ~ 200um이다. 상기 액적간의 간격은 액적의 중심부에서 또 다른 액적의 중심부까지의 거리를 의미한다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 본 발명의 잉크젯 프린팅 공정에서 상기 잉크 조성물의 액적의 크기가 140um 내외 일때, 액적의 중심부에서 또 다른 액적의 중심부까지의 거리가 140um 이하가 되어야 선 또는 면을 이룰 수 있다. 그리고 액적 간격은 Y축은 고정하고, 토출량에 따라 X축의 액적 간격을 조절하여, Y축 간격과 X축 간격의 평균으로 표시할 수도 있다.
그리고 패턴을 형성하는 패턴 프린팅은 잉크젯 헤드에서 잉크를 아래 방향으로 토출하는 경우, 잉크젯 헤드가 편광필름 상부와 일정한 간격을 두어야 한다. 이 때, 잉크젯 헤드와 편광필름이 접촉하지 않은 상태에서 좌, 우, 앞, 뒤로 이동하면서 수행하는 것도 가능하고, 헤드가 고정되어 있는 상태에서 편광 필름이 잉크젯 헤드 아래를 좌, 우, 앞, 뒤 방향으로 움직이도록 하는 것도 가능하다.
또한 잉크가 옆 방향으로 토출되도록 헤드를 설치하고 헤드와 편광필름의 상대적인 위치를 상, 하, 좌, 우로 변경하면서 패턴을 형성하는 것도 가능하다.
상기 잉크젯 헤드와 편광필름의 간격은 1 ~ 10,000um일 수 있고, 바람직하게는 500 ~ 3,000um 일 수 있다.
그리고 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 블리칭 패턴을 형성하기 위한 반응은 온도가 30 ~ 100℃, 바람직하게는 40 ~ 70℃에서 수행될 수 있다. 그리고 상기 블리칭 패턴을 형성하기 위한 반응시간은 3 ~ 30 초의 시간 동안 수행 될 수 있다. 상기 블리칭 패턴을 형성하기 위한 반응의 시간은 (1)단계에서 30 ~ 100℃로 편광필름을 가열한 후, 가열한 편광 필름에 잉크가 떨어지는 순간부터 편광필름이 투명해지는 순간까지로 규정한다.
이 때, 온도가 낮거나 시간이 짧으면 블리칭이 완전하게 일어나지 않으며, 시간이 길면 공정 속도가 오래 걸리는 문제가 있다.
그리고 상기 잉크 조성물은 강염기, 휘발억제제, 점도증진제 및 용매를 포함할 수 있으며, 이하 상기 잉크 조성물의 구성에 대해 설명한다.
먼저 상기 강염기에 대해 설명한다.
본 발명의 잉크 조성물에 포함되는 강염기는 편광필름의 편광소자를 투명하게 하고, 잉크조성물의 산도를 조절하는 역할을 한다. 본 발명의 잉크 조성물은 13 ~ 14pH가 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 강염기는 수산화 칼륨(KOH), 수산화 나트륨(NaOH), 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 및 수산화바륨(Ba(OH)2) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 가장 바람직하게는 수산화칼륨일 수 있다. 그리고 상기 전체 잉크 조성물 100 중량부에 대하여 상기 강염기는 5 ~ 30 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 10 ~ 15 중량부를 포함할 수 있다. 만약, 상기 강염기가 5 중량부 미만일 경우에는 농도가 낮아 블리칭이 미흡할 수 있고, 30 중량부를 초과하면, 블리칭 속도가 지연될 수 있다.
다음 상기 휘발 억제제에 대해 설명한다.
본 발명에서 상기 휘발억제제는 잉크 조성물의 휘발로 인한 노즐 막힘 현상을 억제하는 역할을 한다. 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 휘발억제제는 2-피롤리돈(2-Pyrrolidone), 글리세린(Glycerine), 2-메틸-1,3-프로판디올(2-Methyl-1,3-propanediol) 및 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol)중 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol)일 수 있다. 그리고 상기 전체 잉크 조성물 100 중량부에 대하여 상기 휘발 억제제는 1 ~ 30 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 10 ~ 20 중량부를 포함할 수 있다. 만약 1 중량부 미만이면 잉크가 휘발되어 노즐 막힘 현상을 유발하는 문제가 있고, 50 중량부 초과하면, 블리칭 속도가 늦어지는 문제점이 생기므로, 상기 범위가 바람직하다.
다음 점도 증진제에 대해 설명한다.
본 발명에서 상기 점도 증진제는 상온, 예를 들어, 25℃에서 토출시 잉크 방울을 일정한 크기로 형성하는데 도움을 주는 역할을 한다. 그리고 본 발명의 잉크 조성물의 점도는 제팅 가능한 점도로써, 3 ~ 20Cp가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 4 ~ 15cP일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 점도 증진제는 글리세린(Glycerine), 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone) 및 2-하이드록시에틸 셀룰로오스(2-Hydroxyethyl cellulose) 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 2-하이드록시에틸 셀룰로오스(2-Hydroxyethyl cellulose)일 수 있다.
그리고 상기 전체 잉크 조성물 100 중량부에 대하여 상기 점도 증진제는 0.1 ~ 5 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 1 ~ 3 중량부를 포함할 수 있다.
만약, 상기 점도증진제가 0.1 중량부 미만일 경우, 점도가 낮아져 잉크 조성물의 방울 형성이 일정치 않으며, 5 중량부를 초과하면 점도가 높아져 제팅이 잘되지 않을 뿐만 아니라 블리칭 속도가 지연된다는 문제점이 있다.
다만, 글리세린의 경우 휘발억제제 및 점도 증진제로 모두 사용 가능하나, 본 발명에서는 상기 휘발억제제 및 점도증진제는 동시에 글리세린을 사용할 수 없다.
다음 용매에 대해 설명한다.
본 발명의 용매는 잉크 조성물의 총량을 100 중량부로 유지하는 역할을 하며, 상기 조성물 외의 나머지 잔량을 의미한다. 상기 용매는 통상적으로 사용 가능한 것이면 무방하나 바람직하게는 물일 수 있다. 그리고 상기 용매로 물을 사용할 경우, 연속 공정용의 물로서, 비저항값이 18MΩ·cm 이상인 탈이온수 또는/및 증류수를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 잉크젯 프린터용 잉크 조성물은 구체적인 일 실시예로서,
강염기로서 수산화 칼륨을 사용할 수 있고, 휘발억제제, 점도증진제 및 용매와 함께, 소포제 및 계면활성제를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 잉크 조성물에는 소포제 및 계면활성제 중 선택되는 어느 하나이상을 더 포함할 수 있다.
상기 소포제에 대해 설명한다.
본 발명의 상기 잉크 조성물은 계면 활성제를 첨가하여 잉크를 조성 할 때 거품이 발생할 수 있다. 이는 프린터 헤드저장 부에 투입한 후에도 거품이 제거 되지 않을 수 있고, 제팅 시 노즐이 막히는 문제점이 생길 수 있다. 따라서 상기 소포제를 잉크 조성물에 더 포함함으로써, 거품발생을 억제할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 소포제는 통상적으로 사용 가능한 것이면 무방하다. 바람직하게는 상품명 Surfynol 104A, Surfynol 104BC, Surfynol 104DPM, Surfynol 104E, Surfynol 104H, Surfynol 104NP, Surfynol 104PA, Surfynol 104PG-50 및 Surfynol 104S 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고 바람직하게는 Surfynol 104E일 수 있다. 그리고 상기 전체 잉크 조성물 총 중량백분율에 대하여 상기 소포제는 0.01 ~ 5 중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 0.1 ~ 1 중량%를 포함할 수 있다.
만약 상기 소포제가 0.01 중량부 미만일 경우, 잉크 조성물이 거품이 발생하여 잉크젯 헤드 저장 부에 투입 후에도 거품이 제거되지 않아 노즐 막힘 현상을 유발하는 문제점이 있다. 5 중량부를 초과할 경우 표면장력이 지나치게 감소하여 노즐 젖음 현상을 유발하는 문제점이 있으므로, 상기 범위가 바람직하다.
다음 상기 계면활성제에 대해 설명한다.
본 발명에서는 상기 잉크 조성물에 상기 계면활성제를 더 포함함으로써, 표면 장력을 낮추어 잉크 제팅을 용이하게 하며, 제팅 후 기판에서 적절히 퍼지도록 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 계면활성제는 통상적으로 사용 가능한 것이면 무방하다. 바람직하게는 상품명 Surfynol 420, Surfynol 440, Surfynol 485 및 Surfynol 485W 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함 할 수 있고, 바람직하게는 Surfynol 485 및 Surfynol 485w 일 수 있다. 그리고 상기 전체 잉크 조성물 총 중량백분율에 대하여 상기 계면활성제는 0.1 ~ 5 중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 0.25 ~ 1 중량%를 포함할 수 있다.
만약, 상기 계면활성제가 0.1 중량부 미만이면, 잉크의 표면장력이 높아 제팅이 잘 되지 않으며, 제팅 후 기판에 잘 퍼지지 않아 패턴이 형성되지 않는다. 5 중량부를 초과하면 잉크의 표면 장력이 지나치게 낮아져 프린터 헤드 노즐부에 젖음 현상이 나타나고 기판에 제팅 후에도 잉크가 지나치게 퍼져 패턴형성이 어렵다. 따라서 상기 범위로 본 발명의 잉크 조성물에 계면활성제를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 잉크젯 프린터용 잉크 조성물은 상기에 언급된 성분들 외에, 금속 이온 봉쇄제, 부식 방지제 및 pH 조절제 중 선택되는 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
다음 (3) 상기 블리칭된 편광필름을 중화하는 단계에 대해 설명한다.
상기 (2)단계에서 블리칭된 편광필름은 잉크 조성물이 13 ~ 14 pH의 강 알칼리성이므로 물 또는 약 산성 용액으로 중화를 시켜야 한다. 그리고 중화하는 단계의 온도는 25 ~ 70℃가 바람직할 수 있다.
이러한 중화단계는 중화용액에 블리칭 잉크가 인쇄된 편광 필름을 침지하는 방법 또는 중화용액을 블리칭 잉크가 인쇄된 편광 필름에 도포하는 방법으로 수행할 수 있다. 그리고 본 발명의 바람직한 일실시에에 따르면, 상기 중화용액은 물 또는 약산성 용액일 수 있다. 상기 약산성 용액은 붕산, 질산 및 아세트산 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하여, PH가 5 ~ 6의 범위인 용액일 수 있다.
또한, 상기 도포하는 방법은 블리칭 잉크가 인쇄된 필름 위에 물 또는 약산성 용액을 스프레이, 증기, 커튼코팅, 잉크젯 코팅, 스크린 인쇄, 바코팅 및 슬릿 다이 코팅 및 딥(dip) 코팅으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나의 방법 또는 기타 다른 방법으로 도포하는 것도 가능하다.
그리고 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (3)단계의 중화단계 후에 (4) 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (3)단계 후에 중화과정에서 편광필름에 남은 수분과 불순물 제거를 위해 오븐 또는 에어 블로잉을 통하여 건조를 진행한다. 이때 편광필름에 주름이 생기지 않도록 편광필름에 장력을 걸어주는 것이 바람직하다. 건조 방법은 특별히 제한하지는 않으며 통상적으로 당 업자가 사용하는 오븐 또는 적외선 또는 건조 공기 또는 열풍 방법을 사용할 수 있으며 두 가지 이상의 방법을 순차적 또는 동시에 적용 가능하다.
한편, 본 발명에서는 본 발명의 제조방법으로 제조된 블리칭 패턴이 형성된 편광필름을 제공하며, 상기 편광필름을 포함하는 디스플레이도 제공한다.
결론적으로 본 발명에서는 잉크젯 프린터용 잉크 조성물을 사용하여 편광필름에 블리칭 패턴을 형성하는 제조방법으로 편광필름의 투명도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 편광필름에 투명도 향상이 필요한 패턴에 맞게 광학적으로 투명성 확보를 위하여, 잉크 조성물의 적절한 토출량을 제공한다. 그리고 온도 및 시간으로 블리칭 반응을 조절하며, 잉크 조성물의 구성을 적절하게 조합하여 상황에 맞는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름을 제조할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예
수산화칼슘 10 중량%, 프로필렌글리콜 20 중량%, 2-Hydroxyethyl cellulose 1 중량%, 계면활성제(Surfynol485) 1 중량%, 소포제(Surfynol104E) 0.1 중량% 및 2차 증류수 67.9 중량%를 혼합하여 잉크 조성물 100중량%를 제조하였다.
실시예 1 ~ 6
준비한 PVA 편광 필름을 하기 표 1이 온도로 가열하였다. 다음으로 가열한 PVA 편광 필름 위에 제조예에서 제조한 잉크 조성물을 스포이트를 사용하여 1방울 떨어뜨렸다. 그리고 잉크 조성물이 떨어지는 순간부터 액적이 형성된 부분의 편광필름이 투명해지기까지 걸리는 시간을 측정하여 표 1에 결과를 나타내었다. 단, 상기 설정되는 액적의 가로 세로 간격이 서로 같을 필요는 없으며, 인쇄된 면은 가로 세로가 각각 0.2cm 이상이다.
표 1
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
기판 가열 온도(℃) 40 50 60 25 30 35
블리칭 시간(초) 14 12.5 12.5 50 27 25
실시예 7 ~ 10 및 비교예 1 ~ 2
준비한 PVA 편광 필름을 60℃로 가열하였다. 그리고 가열한 PVA 편광 필름 위에 제조예에서 제조한 잉크 조성물을 블리칭 잉크로 하여 잉크젯 프린팅 공정에 하기 표 2의 수치로 토출하였다. 단위 면적당 토출량은 단일 액적의 부피와 개수의 곱을 계산하였다. 잉크의 정확한 위치 도포를 위해 잉크젯 헤드와 편광필름의 간격은 1,000um로 하여 제팅하였고, 잉크 조성물의 액적 간격(dot pitch)은 평균 40um로 하였다.
실험예
프린트 한 후 형상의 빈 공간의 유무, 넘침 현상, 잉크 과부족으로 인한 블리칭패턴 상태를 광학현미경으로 확인하여 제팅 성능을 평가하여 표 2에 나타내었다.
- 블리칭 여부
O : 패턴 된 면적 전부 투명함
△: 패턴 된 면적 일부 투명함
X : 패턴 된 면적이 투명하지 않음
- 패턴 선명도
O : 블리칭 패턴 경계부가 선명함.
△: 블리칭 패턴 경계부의 일부가 선명함
X: 블리칭 패턴 경계부가 선명하지 않음
표 2
실시예7 실시예8 실시예9 실시예10 비교예 1 비교예 2
단위면적당 토출량(ml/cm2) 0.032 0.088 0.021 0.016 0.01 0.6
블리칭 여부 ○ ○ △ △ X ○
패턴 선명도 ○ ○ △ △ X X
상기 표 2를 참고하면, 비교예 1을 볼 때, 단위 면적당(cm2) 토출량이 0.02ml 미만이면 편광 필름의 두께로 인하여 블리칭이 일어나지 않는다. 그리고 비교예 2와 같이 토출량이 0.5ml를 초과할 경우에는 잉크의 양이 너무 많아 넘침 현상으로 인해 원하는 패턴을 얻을 수 없다.
한편, 실시예 7 및 8에서는 단위 면적당 토출량이 각각 0.032 ml, 0.088 ml 로써 블리칭이 가능하고, 패턴 선명도도 우수하다는 것을 알 수 있다. 결론적으로 본 발명의 잉크 조성물은 편광필름의 패턴 투명도를 향상시키기 위해서 잉크젯 프린터에 적합한 조성물이라는 것을 알 수 있다.

Claims (17)

  1. (1) 편광필름을 가열하는 단계;
    (2) 상기 가열된 편광필름에 잉크젯 프린터의 잉크젯 헤드를 통해 잉크 조성물을 토출하여 블리칭 반응시키는 단계; 및
    (3) 상기 블리칭된 편광필름을 중화하는 단계;를 포함하고,
    상기 (2)단계의 잉크조성물의 토출량은 상기 가열된 편광필름의 단위면적당 0.02 ~ 0.5ml/cm2인 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 (1) 단계는
    30 ~ 100℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 잉크 조성물은 강염기, 휘발억제제, 점도증진제 및 용매를 포함하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 강염기는 수산화 칼륨(KOH), 수산화 나트륨(NaOH), 수산화 칼슘(Ca(OH)2 및 수산화 바륨(Ba(OH)2) 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하고,
    상기 휘발억제제는 2-피롤리돈(2-Pyrrolidone), 글리세린(Glycerine), 2-메틸-1,3-프로판디올(2-Methyl-1,3-propanediol) 및 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol)중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하며,
    상기 점도증진제는 글리세린(Glycerine), 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone) 및 2-하이드록시에틸 셀룰로오스(2-Hydroxyethyl cellulose) 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    전체 잉크 조성물 중량에 대하여 상기 강염기 5 ~ 30 중량%, 상기 휘발억제제는 1 ~ 50 중량% 및 상기 점도증진제는 0.1 ~ 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 잉크 조성물에 소포제 및 계면활성제 중 선택되는 어느 하나이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    전체 잉크 조성물 중량에 대하여 상기 소포제는 0.01 ~ 5 중량%를 더 포함하고,
    상기 계면활성제는 0.1 ~ 5 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 잉크 조성물이 토출하여 형성된 블리칭 패턴의 액적 간의 간격이 각각 5 ~ 508um인 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 블리칭 반응은 온도가 3 ~ 30 초 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 (3)단계는 중화용액에 침지하는 방법 또는 중화용액을 도포하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 중화용액은 물 또는 산성용액이며,
    상기 산성용액은 붕산, 질산 및 아세트산 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 도포하는 방법은 스프레이, 증기, 커튼 코팅, 잉크젯 코팅, 스크린 인쇄, 바코팅, 슬릿 다이 코팅 및 딥(dip) 코팅으로 이루어진 군 중 선택되는 어느 하나의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 (3)단계 후에 (4) 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블리칭 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 건조하는 단계는 오븐 또는 에어 블로잉을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광필름은 폴리비닐알코올(PVA) 필름인 것을 특징으로 하는 패턴이 형성된 편광필름 제조방법.
  16. 청구항 1항의 제조방법으로 제조된 블리칭 패턴이 형성된 편광필름.
  17. 청구항 16의 편광필름을 포함하는 디스플레이.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220010686A (ko) 2020-07-17 2022-01-26 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치 및 그 전자 장치의 제조 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6874881B2 (en) * 2001-08-22 2005-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Ink, ink cartridge, recording unit, ink jet recording method, ink jet recording apparatus and method for stabilizing ink discharge
KR20100125560A (ko) * 2009-05-21 2010-12-01 동우 화인켐 주식회사 편광격자 스크린의 제조방법, 편광격자 스크린 및 이것이 구비된 3차원 화상표시장치
KR20100125558A (ko) * 2009-05-21 2010-12-01 동우 화인켐 주식회사 편광격자 스크린의 제조방법, 편광격자 스크린 및 이것이 구비된 3차원 화상표시장치
WO2015020452A1 (ko) * 2013-08-07 2015-02-12 삼성에스디아이 주식회사 폴리엔계 편광 필름의 제조방법, 폴리엔계 편광 필름, 적층 편광 필름 및 표시장치
KR20150086159A (ko) * 2014-01-17 2015-07-27 주식회사 엘지화학 국지적으로 편광 해소 영역을 갖는 편광자 제조 방법, 이를 이용하여 제조된 편광자 및 편광판

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4181756A (en) * 1977-10-05 1980-01-01 Fergason James L Process for increasing display brightness of liquid crystal displays by bleaching polarizers using screen-printing techniques
JPS54117205A (en) * 1978-03-03 1979-09-12 Canon Kk Recording liquid
US4396646A (en) * 1981-07-20 1983-08-02 Polaroid Corporation Method of making patterned polarizers
US5948149A (en) * 1996-06-11 1999-09-07 Sony Corporation Water-based ink composition
CN1221618C (zh) * 1999-12-24 2005-10-05 三菱铅笔株式会社 圆珠笔用油墨及圆珠笔
CN1264900C (zh) 2002-02-20 2006-07-19 富士胶片株式会社 聚合物薄膜的碱皂化方法
JP4859332B2 (ja) * 2003-02-20 2012-01-25 セイコーエプソン株式会社 水性インク
JP2005084517A (ja) 2003-09-10 2005-03-31 Seiko Epson Corp 電気光学装置及びその製造方法
CN101254711A (zh) * 2008-01-30 2008-09-03 王红 用于深色介质的喷墨打印方法及所用漂白溶液
JP2010077285A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Fujifilm Corp インクセット及び画像形成方法
US8467177B2 (en) 2010-10-29 2013-06-18 Apple Inc. Displays with polarizer windows and opaque masking layers for electronic devices
US9158144B2 (en) 2011-10-25 2015-10-13 Unipixel Displays, Inc. Polarizer capacitive touch screen
KR102089807B1 (ko) 2011-12-20 2020-03-16 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광막 형성용 조성물 및 편광막
JP5940673B2 (ja) * 2012-09-28 2016-06-29 富士フイルム株式会社 硬化性樹脂組成物、水溶性インク組成物、インクセットおよび画像形成方法
US9618669B2 (en) * 2013-11-08 2017-04-11 Apple Inc. Electronic device display with polarizer windows
CN103725037B (zh) 2014-01-20 2016-05-25 云南云天化股份有限公司 碘系染料、碘系偏光膜的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6874881B2 (en) * 2001-08-22 2005-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Ink, ink cartridge, recording unit, ink jet recording method, ink jet recording apparatus and method for stabilizing ink discharge
KR20100125560A (ko) * 2009-05-21 2010-12-01 동우 화인켐 주식회사 편광격자 스크린의 제조방법, 편광격자 스크린 및 이것이 구비된 3차원 화상표시장치
KR20100125558A (ko) * 2009-05-21 2010-12-01 동우 화인켐 주식회사 편광격자 스크린의 제조방법, 편광격자 스크린 및 이것이 구비된 3차원 화상표시장치
WO2015020452A1 (ko) * 2013-08-07 2015-02-12 삼성에스디아이 주식회사 폴리엔계 편광 필름의 제조방법, 폴리엔계 편광 필름, 적층 편광 필름 및 표시장치
KR20150086159A (ko) * 2014-01-17 2015-07-27 주식회사 엘지화학 국지적으로 편광 해소 영역을 갖는 편광자 제조 방법, 이를 이용하여 제조된 편광자 및 편광판

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