CN109782478B - 一种tn/stn偏光薄膜色相调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种TN/STN偏光薄膜色相调控方法，属于液晶显示技术领域。本发明提供的色相调控方法，它主要包括以下步骤：PVA依次进行水洗、25℃～35℃膨润、染色、洗净、拉伸和补色后，得到具有偏振作用光学薄膜。采用本发明的色相调控方法，减少了化学原材料的用量，降低了材料成本；减少了多余溶液的排放，有效的保护了环境。同时，具有操作简单，控制稳定，产品色调稳定，满足了客户需求，稳定性优越。

Description

一种TN/STN偏光薄膜色相调控方法

技术领域

本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种TN/STN偏光薄膜色相调控方法。偏光片薄膜主材料PVA(聚乙烯醇膜)在生产时，通过控制其膨润度而实现对染色效果的控制进而调控产品色相的方法。

背景技术

偏光片生产时主要原材料为一层聚乙烯醇膜(PVA)与两层三醋酸纤维素(TAC)贴合而成，PVA在通过水洗、膨润、染色、延伸、洗净及固色等条件下生成一种具有偏振作用光学薄膜。此光学薄膜可以通过光谱测试仪来检测其光学指标是否合格，主要通过光学透过率(T_s、T_p、T_c、T_uv)、光学偏振度(P)及色度(Hue)(色坐标L*S、a*s、b*s)来判断。TN/STN在液晶显示(LCD)时只有明暗两种“可称为黑白”，色调指标主要是为了满足人们在视觉上的习惯，要求偏光片产品的色调偏差小，保证LCD最终产品外观色调的一致性。为了保证色调偏差小，生产时一般可通过调整各个槽体中溶液里的溶质浓度(溶质为碘、碘化钾、硼酸等化学材料)来完成。然而此方法增加了原材料、时间和人工的生产成本，造成了不必要的浪费以及一定程度的环境污染。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种TN/STN偏光薄膜色相调控方法，可以减少原材料的消耗，调控生产时间，并且降低对环境的污染。

本发明的技术方案如下：

一种TN/STN偏光薄膜色相调控方法，它主要包括以下步骤：PVA依次进行水洗、25℃～35℃膨润、染色、洗净、拉伸和补色后，得到具有偏振作用光学薄膜。

本发明采用纯水对聚乙烯醇膜(PVA)进行水洗和膨润。在不影响本发明效果的情况下，例如，采用二级反渗透水(经过EDI后的水，电阻在12MΩ以上，pH值为7)进行水洗和膨润。

本发明提供的TN/STN偏光薄膜色相调控方法，通过控制PVA在水中的温度和时间。也就是控制PVA在水洗和膨润时的温度和时间。

水洗和膨润的温度主要取决于不同厂家的PVA的特性，不同厂家的PVA柔软程度不一致，日系的PVA偏软，国产的PVA偏硬，其中PVA的软硬程度和PVA的含湿量有关。如果PVA的含湿量较高，则水洗和膨润温度不宜过高，因为过高会导致水分子快速进入PVA中，此时PVA没有经过结构强化，水分子与PVA中羟基形成分子间氢键，使PVA中的结晶区转为非结晶区，但由于分子间氢键弱于分子内氢键，使PVA的结构强度大大减弱，最终导致PVA承受不了后期的拉伸强度而断裂。

在一种优选方案中，PVA在纯水中进行水洗，水洗温度为22℃～32℃。在不影响本发明效果的情况下，水洗温度进一步优选为25℃～30℃。

进一步的，PVA在纯水中进行水洗时，水洗时间为100～150s。进行水洗的目的是溶出PVA中的增塑剂丙三醇，因为丙三醇是油性的，会阻挡后续的碘分子进入PVA中。在不影响本发明效果的情况下，水洗时间优选为100～130s，进一步优选为120s。

聚乙烯醇膜(PVA)具有强吸水性，并且内部结构分为结晶区和非结晶区，结晶区碘分子染不进去，只有非结晶区碘分子才能染进去，而适量的水分子又可以将PVA中结晶区转变为非结晶区，本发明通过控制膨润时间和温度来控制聚乙烯醇膜的膨润度，进而控制进入PVA中碘分子的量来调控偏光薄膜的色相。

在一种方案中，PVA在纯水中进行膨润，膨润温度为25℃～35℃。在不影响本发明效果的情况下，膨润温度优选为28℃～32℃。进一步的，PVA在纯水中进行膨润，膨润时间为90～130s。进行膨润的主要目的是：PVA充分吸水让其中的结晶区变为非结晶区和洗掉PVA溶出的丙三醇，增强其后续的染色效果。在不影响本发明效果的情况下，膨润时间优选为100～120s。膨润时间进一步优选为110s。

水洗和膨润的时间和温度取决于膨润度，膨润度是否适中需要检测PVA对碘分子的吸收程度即染色效率，染色效率越高即为越好。膨润度的测试方法通过如下方法可以测定：

1、取PVA样品裁切成4cm×6cm的样片数片；

2、取两个烧杯，分别装上纯水，贴上标签“水洗”和“膨润”；

3、加两个装纯水的烧杯加热到28℃和30℃；

4、取数片裁切好的PVA样品分批次先放入水洗烧杯中一段时间，拿出用游标卡尺测量其长度和宽度，测量好后再放入膨润烧杯中一段时间，再拿出来测其长度和宽度，并且记录好所有数据；

5、根据数据计算PVA的面积变化进行比较；

6、确定水洗和膨润时间；

7、取6个烧杯，分别装上纯水，两个一组(即水洗和膨润)，分为3组；

8、将上述3组烧杯加热，第一组为25℃，28℃，第二组为28℃，30℃，第三组为30℃，32℃；

9、取裁切好的PVA样片3片，分别放入上述3组不同温度的水中浸泡相同的时间，先放入水洗中一段时间，然后拿出测量长度和宽度，再放入膨润中一段时间，再拿出测量长度和宽度，记录所有数据；

10、然后将三组不同温度浸泡的PVA样品用拉力计拉伸同样长度，记录拉力大小，然后进行比较；

11、再将三组PVA样片放入同样浓度的染色液中浸泡相同时间，然后拿出观察其染色的深浅和外观，染色越深为染色产率越高；

12、最后根据以上数据确定合适的水洗和膨润的时间与温度。

本发明提供的TN/STN偏光薄膜色相调控方法，有效地解决了生产过程中不断调节各槽溶液中溶质浓度不停地添加化学试剂带来的原材料消耗这一现有方法带来的生产成本增加的缺陷；同时，也克服了不同厂家生产的PVA对溶质浓度要求不同，现有技术提供的方法存在溶液稀释，排放多余的溶液，并且排放的溶液具有多种化学物质，对环境有较大的污染的问题。

采用本发明的技术方案，优势如下:

本发明提供的TN/STN偏光薄膜色相调控方法，减少了化学原材料的用量，降低了材料成本；同时减少了多余溶液的排放，有效的保护了环境。

本发明提供的TN/STN偏光薄膜色相调控方法，具有操作简单，控制稳定等优点，很大程度上降低了操作员工的操作难度，减轻了员工的工作负担。

采用本发明的方法，调控的产品透过率为43％±0.5％，偏振度为99.5％±0.2％，L*S值为71±1，a*S值为-1.0±0.1，b*S值为0.4±0.2，色调稳定，满足了客户需求，稳定性优越。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明的TN/STN偏光薄膜色相调控方法作进一步的说明，但这些实施例不对本发明构成任何限制。

在开机前确定日系PVA(日合M-7500)还是国产PVA(皖维7500)，可根据日系PVA偏软或国产PVA偏硬，来设定水洗槽及膨润槽温度。然后根据本发明专利确定的水洗、膨润时间和温度，对水洗槽和膨润槽进行工艺参数设定，待其达到要求后开机。

以下实施例和对比例，均是在染色槽溶液浓度(水、碘、碘化钾、硼酸水溶液)相等的情况下进行的。

实施例1：

日系PVA

水洗设定：28℃，

膨润设定：30℃

具体过程：

PVA放卷进入水洗槽→膨润槽→染色槽→洗净槽→拉伸槽→补色槽→挤干膜面残留的可见水→进入PVA烘箱→复合→烘干→收卷→检测。

对比例1：

国产PVA

水洗设定：28℃，

膨润设定：30℃

具体过程：

具体过程为PVA放卷进入水洗槽→膨润槽→染色槽→洗净槽→拉伸槽→补色槽→挤干膜面残留的可见水→进入PVA烘箱→复合→烘干→收卷→检测。

实施例2：

国产PVA

水洗设定：30℃，

膨润设定：32℃

具体过程：

PVA放卷进入水洗槽→膨润槽→染色槽→洗净槽→拉伸槽→补色槽→挤干膜面残留的可见水→进入PVA烘箱→复合→烘干→收卷→检测。

性能测试

表1实施例1、2与对比例1的测试结果

Claims (3)

1.一种TN/STN偏光薄膜色相调控方法，其特征在于，它主要包括以下步骤：PVA依次在28℃水洗100~150s、30℃膨润90~130s、染色、洗净、拉伸和补色后，得到具有偏振作用光学薄膜；采用纯水进行水洗和膨润；所述PVA为日合M-7500的PVA；所述光学薄膜的透过率为43%±0.5%，偏振度为99.5%±0.2%，色坐标L*S值为71±1，色坐标a*S值为-1.0±0.1，色坐标b*S值为0.4±0.2。

2.根据权利要求1所述的TN/STN偏光薄膜色相调控方法，其特征在于，膨润时间为110s。

3.根据权利要求1所述的TN/STN偏光薄膜色相调控方法，其特征在于，水洗时间为120s。