[发明专利]用于制备偏振膜的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备偏振膜的装置。

背景技术

一般来讲，偏振片或偏振膜用于将自然光转换成偏振光。这种偏振功能可以通过用一种材料对偏振片染色来实现。液晶显示器通常使用用碘染色的碘型偏振膜作为偏振材料。

这种碘型偏振膜通过用二色性碘或二色性染料对聚乙烯醇(PVA)膜染色并且通过例如单轴取向的方法在预定方向上取向(orienting)PVA膜来制备，并且广泛用于LCD。例如，包括在水溶液中单轴取向未取向的PVA膜然后将取向的PVA膜浸渍在包含碘和/或碘化钾的溶液中的方法、包括将未取向的PVA膜浸渍在包含碘和/或碘化钾的溶液中单轴取向PVA膜的方法、在包含碘和/或碘化钾的溶液中单轴取向未取向的PVA膜的方法或者包括单轴取向干燥状态的未取向的PVA膜然后将取向的PVA膜浸渍在包含碘和/或碘化钾的溶液中的方法可以用于制备偏振膜。

碘被吸附在其中并取向的PVA膜可以通过用水洗涤或干燥而经过后处理(post-treatment)以获得偏振膜，并且通过在形成的偏振膜的至少一侧上层压保护膜来获得偏振片。

同时，在偏振片的制备过程期间替换PVA膜的情况中，通过经过试运行来制备偏振膜然后切割偏振膜来获取样品，然后测量样品的透射率。此后，作为符合标准规范的一般方法，向样品增加工艺因素和附属材料，或者稀释样品。

然而，在通过以上所述的试运行制备偏振膜之后测量偏振膜的透射率的方法存在增加PVA膜损失以及由于生产线关停引起的生产成本增加的问题。尤其是，当考虑到偏振膜通常通过连续工艺制备时，大量的碘被消耗，从而可能极大地浪费昂贵的碘溶液，因为根据操作员的经验来控制对透射率有极大影响的碘的添加量。

因此，对用于控制偏振膜的颜色的新型装置有强烈需求，该新型装置能够解决上述常规技术的问题，并且使在更换PVA膜时的材料的损失和碘溶液的浪费最小。

发明内容

技术问题

因此，本发明已经解决了上述问题及还有待解决的其他技术问题。

由于为了解决上述问题而进行的大量广泛而深入的研究和实验，本发明人发现，根据有关通过染色浴中的碘、碘化钾和硼酸的浓度计、补充浴的碘化钾浓度计以及装置炉室和4级炉室的温度计测量的输入数据的信息以及有关引入到连续工艺中的PVA膜的特性的信息，通过实时控制碘的添加量使得染色浴的碘的浓度在预定的低浓度的范围内以预测作为偏振膜的重要因素的透射率，可以使PVA膜的材料损失和碘溶液的使用最小。

技术方案

根据本发明的一方面，提供了一种用于通过连续工艺用碘、碘化钾和硼酸使基膜染色来制备表现出偏振特性的PVA膜(偏振膜)的装置，所述装置包括：

染色浴，所述基膜在所述染色浴中浸渍在包含碘、碘化钾和硼酸的水溶液中以使所述基膜染色，并且碘的浓度被维持在预定的低浓度范围内；以及

至少一个泵，设置在所述染色浴的一侧以通过连续或间断地滴落(dropping)方式进给碘，

其中，基于在与所述泵间隔开的所述染色浴的某个区域中测量的碘浓度与从所述泵进给的区域中的碘浓度的偏差，进给的所述碘的量被控制使得在所述某个区域中测量的所述碘浓度维持在预定的低浓度范围内。

在具体实施例中，所述碘浓度可以设置为0.1ppm至100ppm的低浓度，优选地，为0.5ppm至50ppm的低浓度。

根据本发明，所述进给的碘的量通过在预定范围中的低浓度和反映在测量点处的所述染色浴的碘浓度的偏差的计算值或实验值的函数值(function value)来确定。所述偏差通过与在测量点变化的碘浓度(△I2)相互作用反映在预定的低浓度范围内的当前的碘浓度以及平均值。这里，相互作用的意思是当因变量根据一个因子水平的变化表现出根据另一个因子水平的变化不同时反映两个因子之间的相互作用。

作为一个实施例，与所述泵间隔开的染色浴的某个区域可以是染色浴的中央区域。在具体实施例中，延迟的碘扩散时间可以造成与所述泵间隔开的所述染色浴的某个区域中测量的碘浓度与从所述泵供应碘的区域中的碘浓度的偏差。

在这种结构中，所述染色浴中的碘的扩散速率可以在0.01米/分钟至0.10米/分钟的范围内，优选地0.04米/分钟。也就是说，根据本发明，染色浴中的碘的扩散速率影响偏振膜的透射率，并且由此，通过反映在偏振膜的输入模型中的碘的扩散速率，可以通过控制碘的添加量来更加精确地预测透射率。

可替代地，所述偏振膜在所述染色浴中的染色过程期间可以以20米/分钟至35米/分钟的范围内的速率运动。