KR101661250B1 - 편광필름의 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속공정에 의해 기재필름에 요오드, 요오드화 칼륨과 붕산을 염색하여 편광 특성을 발휘하는 PVA 필름( 편광필름 )을 제조하는 장치로서, 기재필름을 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산을 포함하는 수용액에 침지하여 염색하며, 상기 요오드가 기설정된 범위의 저농도로 유지되고 있는 염착조; 및 상기 염착조의 일측에 구비되어 요오드를 연속적 또는 단속적인 점적(dropping) 방식으로 투입하는 적어도 하나의 펌프들;을 포함하고 있고, 상기 펌프로부터 이격된 염착조의 임의의 지점에서 측정된 요오드 농도와 요오드가 펌프로부터 투입되는 지점의 요오드 농도의 편차에 기반하여, 상기 임의의 지점에서 측정된 요오드 농도가 기설정된 범위의 저농도가 유지되도록 요오드의 투입량을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.

Description

편광필름의 제조장치 {A product device for Polarizing Film}
본 발명은 편광필름의 제조장치에 관한 것이다.
편광판(Polarizing Sheet) 또는 편광필름(Polarizing Film)은 일반적으로 자연광을 편광으로 전환시키는 기능을 가지고 있는데, 이러한 편광 기능은 편광판에 염착되는 재료에 의해 구현된다. 일반적으로 액정 디스플레이는 편광 재료로서 요오드가 염착된 요오드 타입 편광필름을 사용한다.
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 요오드화칼륨을 함유한 용액에 침지(dipping)하거나, 또는 비연신 PVA 필름을 요오드 및 요오드화칼륨을 함유한 용액에 침지한 후 일축 연신하거나, 또는 비연신 PVA 필름을 요오드 및 요오드화 요오드화칼륨을 함유한 용액에서 일축 연신하거나, 또는 비연신 PVA 필름을 건조 상태에서 일축 연신한 후 요오드 및 요오드화칼륨을 함유한 용액에 침지하여 편광필름을 제조한다.
요오드가 흡착 및 배향된 PVA 필름을 물 세척이나 건조 등의 방법으로 후처리하여 편광필름을 수득하고, 수득된 편광필름의 적어도 한 면 이상에 보호 필름을 적층하면 편광판이 얻어진다.
한편, 상기와 같은 편광판의 제조과정에서 PVA 필름을 교체하는 경우, 시운전을 통해 편광필름을 제조한 후, 상기 편광필름을 절취하는 등의 방법으로 샘플을 취하여 편광필름의 투과도를 측정하고, 기준 스펙과 일치하도록 공정인자 및 부원료를 추가하거나 희석시키는 방법이 널리 사용되고 있다.
그러나, 상기와 같이 시운전을 통해 편광필름을 제조한 후 투과도를 측정하는 방법은, PVA 필름의 손실이 많고, 생산라인의 가동이 중단되므로 제조원가를 상승시키는 문제점이 있다. 특히, 편광필름이 일반적으로 연속공정에 의해 제조됨을 고려하면, 투과도의 측정을 위해 경험적인 조절로 투과도에 크게 영향을 미치는 요오드를 투입함으로써, 다량의 요도드가 소모되어 고가의 요오드 용액이 크게 낭비되는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하고 PVA 교체시 PVA 필름의 재료 손실 및 요오드 용액의 낭비를 최소화할 수 있는 편광필름 색상 제어장치에 대한 기술이 매우 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도있는 연구를 통해, 염착조의 요오드, 요오드화칼륨과 붕산 농도 측정기, 보색조의 요오드화칼륨 농도 측정기, 및 소자 오븐과 4단 오븐의 온도 측정기로부터 측정된 입력 데이터의 특성과 연속공정에 투입되는 PVA 필름의 특성에 대한 정보를 바탕으로 편광필름의 주요 인자로서 투과도를 예측하기 위해, 상기 염착조의 요오드 농도를 기설정된 범위의 저농도가 유지되도록 요오드의 투입량을 실시간으로 제어함으로써, PVA 필름의 재료 손실 및 요오드 용액의 사용을 최소화할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 장치는, 연속공정에 의해 기재필름에 요오드, 요오드화 칼륨과 붕산을 염색하여 편광 특성을 발휘하는 PVA 필름( 편광필름 )을 제조하는 장치로서,
기재필름을 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산을 포함하는 수용액에 침지하여 염색하며, 상기 요오드가 기설정된 범위의 저농도로 유지되고 있는 염착조; 및
상기 염착조의 일측에 구비되어 요오드를 연속적 또는 단속적인 점적(dropping) 방식으로 투입하는 적어도 하나의 펌프들;
을 포함하고 있고,
상기 펌프로부터 이격된 염착조의 임의의 지점에서 측정된 요오드 농도와 요오드가 펌프로부터 투입되는 지점의 요오드 농도의 편차에 기반하여, 상기 임의의 지점에서 측정된 요오드 농도가 기설정된 범위의 저농도가 유지되도록 요오드의 투입량을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치 로 이루어질 수 있다..
하나의 구체적인 예에서, 상기 요오드의 저농도는 0.1 ppm 내지 100 ppm의 범위에서 설정될 수 있으며, 바람직하게는, 상기 요오드의 저농도는 0.5 ppm 내지 50 ppm의 범위에서 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 요오드의 투입량은 기설정된 범위의 저농도와 측정 시점에서 염착조의 요오드 농도의 편차를 반영한 계산치 또는 실험치 함수값에 의해 결정될 수 있다. 상기 편차는 기설정된 저농도 범위에서의 현재 요오드 농도와 측정 시점의 변화에 따른 요오드 농도(I2) 간의 교호작용에 의한 평균을 고려한 값이 반영된다. 여기서, 교호작용이라 함은 하나의 인자의 수준에 따른 종속변수의 변화가 다른 인자의 수준에 따라 다르게 나타날 때 두 인자간의 상호작용이 반영된다는 것을 뜻한다
하나의 예에서, 상기 펌프로부터 이격된 염착조의 임의의 지점은 염착조의 중앙 부위일 수 있고, 구체적인 예에서, 상기 펌프로부터 이격된 염착조의 임의의 지점에서 측정된 요오드 농도와 요오드가 펌프로부터 투입되는 지점의 요오드 농도의 편차는 요오드 확산의 시간 지연(time delay)에 의해 나타나는 구성일 수 있다.
이러한 구조에서, 상기 염착조에서 요오드의 확산 속도는 0.01 m/min 내지 0.10 m/min 범위일 수 있으며, 바람직하게는, 0.04m/min 일 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 상기 염착조에서 요오드의 확산 속도가 편광필름의 투과도에 영향을 미치므로, 상기 요오드의 확산 속도를 편광필름의 투과도 입력 모델에 반영함으로써, 요오드 투입량 조절을 통해 보다 정확한 투과도 예측이 가능하다.
또, 상기 편광필름은, 상기 염착조에서 염착되는 과정에서, 상기 염착조 내에서 20m/min 내지 35m/min의 속도로 이동되는 구조일 수 있다.
상기 염착조는 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 각각 측정하기 위한 요오드 농도 측정기, 요오드화 칼륨 농도 측정기 및 붕산 농도 측정기를 포함하는 구조일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 장치는
요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산이 염착된 PVA 필름을 요오드화 칼륨 수용액에 침지하여 염색하는 보색조로서, 요오드화 칼륨의 농도를 측정하기 위한 요오드화 칼륨 농도 측정기를 구비하고 있는 보색조;
요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산이 배향된 PVA 필름을 건조하는 소자 오븐으로서, 소자 오븐의 온도를 측정하기 위한 소자 오븐 온도 측정기를 구비하고 있는 소자 오븐; 및
상기 염착조 및/또는 보색조의 요오드 투입량을 제어하는 중앙 제어부;
를 추가로 포함하는 구조일 수 있다.
상기 구조에서, 상기 소자 오븐은 2개의 오븐으로 구성되어 있는 구조일 수 있다.
경우에 따라, 상기 소자 오븐에서 건조된 PVA 필름을 건조하는 4단 오븐으로서, 4단 오븐의 온도를 측정하기 위한 4단 오븐 측정기를 구비하고 있는 4단 오븐을 더 포함하는 구조일 수 있고, 상기 4단 오븐은 4개의 오븐으로 구성되어 있는 구조일 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 상기 요오드 투입량 제어에 따른 투과도 예측은 부분 최소 자승법(Partial Least Squares) 기반의 PVA 필름 투과도 예측 모델에 의해 달성될 수 있다.
또한, 기재필름인 폴리비닐알콜(PVA) 필름을 수세하는 수세조, 및 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산이 염착된 PVA 필름을 연신 롤러에 의해 연신하여 염착된 요오드, 요오드화 칼륨과 붕산을 배향시키는 연신조를 추가로 포함하는 구조일 수 있다.
경우에 따라, 상기 PVA 필름을 팽윤시키는 팽윤조, 및 염착된 PVA 필름을 세정하는 세정조를 추가로 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 장치를 거쳐 제조된 편광필름의 상면과 하면에 각각 보호필름을 부착하여 제조되는 편광판을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 편광필름 제조장치는 염착조의 요오드, 요오드화칼륨과 붕산 농도 측정기, 보색조의 요오드화칼륨 농도 측정기, 및 소자 오븐과 4단 오븐의 온도 측정기로부터 측정된 입력 데이터의 특성과 연속공정에 투입되는 PVA 필름의 특성에 대한 정보를 바탕으로 편광필름의 주요 인자로서 투과도를 예측하기 위해, 상기 염착조의 요오드 농도를 기설정된 범위의 저농도가 유지되도록 요오드의 투입량을 실시간으로 제어함으로써, PVA 필름의 재료 손실 및 요오드 용액의 불필요한 낭비를 방지할 수 있다.
또, 편광필름의 제조를 위해, 투여되는 예측 요오드의 농도를 기준으로 현재 요오드 농도 및 기타 변수들을 고려하여 추가적인 요오드 용액의 투입량이 제어되므로, 통상적인 염착 과정에서 요구되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 편광필름 제조장치의 구성도이다;
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광필름 제조방법의 흐름도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광필름 제조장치의 구성도이다;
도 4 및 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 투과도를 조절하기 위한 요오드 제어 과정의 모식도들이다;
도 6은 본 발명에 따른 편광필름 제조장치에 적용되는 투과도 예측 모델 시스템이다;
도 7은 본 발명에 따른 예측 요오드 농도값과 실측 요오드 농도값의 상관관계를 나타내는 그래프이다;
도 8은 본 발명에 따른 예측 편광필름의 투과도와 실제 편광필름의 투과도의 결과를 나타내는 그래프이다.
이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 편광필름 제조장치의 구성도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 편광필름 제조장치(90)는, 수세한 PVA 필름을 요오드 수용액과 요오드화칼륨 수용액에 침지하여 염색하는 염착조(10), 요오드, 요오드화칼륨과 붕산이 염착된 PVA 필름을 요오드화칼륨 수용액에 침지하여 염색하는 보색조(20), 요오드, 요오드화칼륨과 붕산이 배향된 PVA 필름을 건조하는 소자 오븐(30), 소자 오븐에서 건조된 PVA 필름을 건조하는 4단 오븐(40), 중앙 제어부(60)의 입력정보를 바탕으로 소자 오븐(30) 및 4단 오븐(40)의 온도와 염착조(10)의 및 보색조(20)에 투입되는 조성물의 투입량을 보충하는 조성물 공급장치(50), 및 중앙 제어부(60)로 구성되어 있다.
따라서, PVA 필름은 염착조(10), 보색조(20), 소자 오븐(30), 및 4단 오븐(40)을 순차적으로 거쳐 편광필름이 된다.
염착조(10)에는 요오드, 요오드화칼륨과 붕산의 농도(C12, C14)를 측정하기 위한 요오드 농도 측정기(12), 요오드화칼륨 농도 측정기(14) 및 붕산 농도 측정기(16)가 설치되어 있고, 보색조(20)에는 요오드화칼륨의 농도(C22)를 측정하기 위한 요오드화칼륨 농도 측정기(22)가 설치되어 있다.
또한, 2개의 오븐들로 이루어진 소자 오븐(30)과 4개의 오븐들로 이루어진 4단 오븐(40)에는 오븐의 온도들(T32, T34, T42, T44, T46, T48)을 측정하기 위한 2개의 소자 오븐 온도 측정기들(32, 34)과 4개의 4단 오븐 측정기들(42, 44, 46, 48)이 설치되어 있다.
중앙 제어부(60)는 염착조(10)의 요오드, 요오드화칼륨과 붕산 농도 측정기(12. 14, 16), 보색조(20)의 요오드화칼륨 농도 측정기(22), 및 소자 오븐(30)과 4단 오븐(40)의 온도 측정기들(32, 34, 42, 44, 46, 48)부터 측정된 입력 데이터의 특성과 연속공정에 투입되는 PVA 필름의 특성에 대한 정보를 바탕으로, 소자 오븐(30) 및 4단 오븐(40)의 온도와 염착조(10) 및 보색조(20)에 투입되는 조성물의 투입량을 제어하고 있다.
염착조(10)에 투입되는 조성물은 요오드, 요오드화칼륨 및 붕산이고, 보색조(20)에 투입되는 조성물은 요오드화칼륨이다. 아울러, 중앙 제어부(60)는 편광필름의 투과도를 조절하기 위해, 염착조(10)의 요오드 농도 측정기(12)를 통해 기설정된 요오드의 저농도(0.5 ppm 내지 50 ppm)를 유지하기 위한 요오드 투입량을 결정하여 조성물 공급장치(50)를 통해 투입하도록 실기간으로 제어하고 있다.
PVA 필름의 투과도 예측은 부분 최소 자승법 기반의 PVA 필름 투과도 모델인 다중회귀 분석법에 의해 달성된다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 편광필름 제조방법의 흐름도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 2를 도 1과 함께 참조하면, 본 발명에 따른 편광필름 제조방법(902)은, 기재필름인 폴리비닐알콜(PVA) 필름을 수세하는 수세단계(100); 수세한 PVA 필름을 팽윤조에서 팽윤시키는 팽윤단계(200); 수세한 PVA 필름을 요오드 수용액과 요오드화칼륨 수용액이 담긴 염착조(10)에 침지하여 염색하고, 요오드 농도 측정기(12)와 요오드화칼륨 농도 측정기(14)가 염착조(10)의 요오드, 요오드화칼륨과 붕산의 농도를 측정하는 염착단계(300); 염착된 PVA 필름을 세정조에서 세정하는 세정단계(400); 요오드, 요오드화칼륨과 붕산이 염착된 PVA 필름을 연신롤러에 의해 연신하여 염착된 요오드, 요오드화칼륨과 붕산을 배향시키는 연신단계(500); 요오드, 요오드화칼륨과 붕산이 염착된 PVA 필름을 요오드화칼륨 수용액이 담긴 보색조(20)에 침지하여 염색하고, 요오드화칼륨 농도 측정기(22)가 보색조(20)의 요오드화칼륨의 농도를 측정하는 보색단계(600); 요오드, 요오드화칼륨과 붕산이 배향된 PVA 필름을 소자 오븐(30)에서 건조하고 소자 오븐 온도 측정기들(32, 34)이 소자 오븐(30)의 온도를 측정하는 제 1 건조단계(700); 소자 오븐(30)에서 건조된 PVA 필름을 4단 오븐(40)에서 건조하고 4단 오븐 측정기들(42, 44, 46, 48)이 4단 오븐(40)의 온도를 측정하는 제 2 건조단계(800); 및 중앙 제어부(60)가 염착조(10)의 요오드, 요오드화칼륨과 붕산 농도 측정기(12, 14), 보색조(20)의 요오드화칼륨 농도 측정기(22), 및 소자 오븐(30)과 4단 오븐(40)의 온도 측정기들(32, 34, 42, 44, 46, 48)로부터 측정된 입력 데이터의 특성과 연속공정에 투입되는 PVA 필름의 특성에 대한 정보를 바탕으로, 소자 오븐(30) 및 4단 오븐(40)의 온도와 염착조(10) 및 보색조(20)에 투입되는 조성물의 투입량을 제어하는 제어단계(900);로 구성되어 있다.
염착단계(300)에서 PVA 필름은 20 내지 40℃ 온도의 요오드, 요오드화칼륨과 붕산 수용액이 담긴 염착조(10)에 침지하여 염색되고, 1 건조단계(700) 및 2 건조단계(800)에서 PVA 필름은 40 내지 60℃ 온도의 조건으로 소자 오븐(30) 및 4단 오븐(40)에서 건조된다.
도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광필름 제조장치의 구성도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 3을 도 1 및 도 2와 함께 참조하면, 편광판(108)은 도 1의 편광필름 제조장치(90)에 의해 연신된 편광필름(102)의 상면과 하면에 각각 트리아세틸 셀룰로오스로 이루어진 보호필름(104, 106)을 부착하여 제조된다.
연신단계(500)는 연신롤러의 회전속도의 변화에 따라 제 1 연신수조에 의한 제 1 연신단계와 제 2 연신수조에 의한 제 2 연신단계로 이루어지고, 제 1 연신단계에서의 PVA 필름의 연신배율이 1.5 내지 3.0배이며, 제 2 연신단계에서의 PVA 필름의 연신배율이 2.0 내지 3.0배로 이루어져 있다.
또한, 편광필름 제조장치(92)는 기재필름인 폴리비닐알콜(PVA) 필름을 수세하는 수세조(51), 수세한 PVA 필름을 팽윤시키는 팽윤조(53), 요오드, 요오드화칼륨과 붕산이 염착된 PVA 필름을 연신롤러에 의해 연신하여 염착된 요오드, 요오드화칼륨과 붕산을 배향시키는 연신조(52), 및 염착된 PVA 필름을 세정하는 세정조(54)를 포함하고 있다.
도 4 및 도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 투과도를 조절하기 위한 요오드 제어 과정의 모식도들이 개략적으로 도시되어 있다.
이들 도면을 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면, 우선, 편광필름 제조장치(92)의 염착조(10)에는 조성물 공급장치(50)의 작동으로 펌프(200)를 통해 요오드가 투입되고, 펌프(200)로부터 투입되는 개시 지점에서 측정된 요오드 농도와 염착조(10) 내의 중앙부위에서의 요오드 농도의 편차를 기반으로 염착조(10) 내의 중앙부위에서 측정된 요오드 농도가 기설정된 범위의 저농도(대략 0.5 ppm 내지 50 ppm)가 유지되도록 펌프(200)로부터 요오드 투입량이 중앙 제어부(60)의 명령에 따라 조성물 공급장치(50)에 의해 조절된다. 여기서, 펌프(200)를 통해 투입되는 요오드 투입량 조절은 사용 환경에 따라 요구되는 투과도(Ts)의 기 설정값에 따라 자동적으로 제어되며, 상기 투과도(Ts)는, 도 5에 나타난 바와 같이, 염착조(10) 및 소자 건조 오븐(30)의 온도와 연신조(52)의 필름 연신비를 고려한 데이터를 반영하여 설정된다.
이에 따라, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 1차적으로 요오드 농도의 모형화(A)가 이루어지면 현재 요오드 농도와 예측 요오드 농도값의 상관도가 대략 86%를 나타내고, 2차적으로 투과도 모형화(B)가 이루어지면서 실제 소자 투과도와 예측 소자 투과도의 상관도가 대략 95%를 나타내며 이러한 실험값에 대한 결과는 하기의 도 7 내지 도 8을 통해 확인할 수 있다.
도 6에는 본 발명에 따른 편광필름 제조장치에 적용되는 투과도 예측 모델 시스템이 모식적으로 도시되어 있다.
도 6을 도 1 내지 도 5와 함께 참조하면, 투과도 예측 모델시스템은 요오드 농도값을 입력하여 모형화하는 요오드 입력 모델(MI2)과 투과도(Ts)를 입력하여 모형화하는 투과도 입력 모델(MTs)을 포함하고 있다.
우선, 현재 염착조(10) 내의 현재 요오드 농도값(230: 1.80mM)을 기반으로 목표 요오드 농도값(210: 1.85mM)을 입력하면, 이들의 차이값(220: 0.05mM)이 표시된다. 여기에서, 투과도 입력 모델(MTs)에는 목표 소자 투과도(300)가 현재 단계(310)에 따라 상하한 조건이 변환되는 기설정값(43.2%)이 입력된다.
이 후에, 현재 염착조(10) 내의 편광필름의 투과도(320: 43.7%), 편광필름의 이동 속도(400: 27m/min) 및 소자 오븐 온도(500: 90도)가 차례로 입력되면서 목표 오오드 농도값(210)과 현재 요오드 농도값(230)의 차이값(220: 0.05mM)이 zzz0zzz으로 나타나도록 펌프(200)를 통해 투입되는 요오드 투입량이 목표 소자 투과도(300)의 조건에 따라 실시간으로 조절된다.
또, 본 발명의 실험결과에 따르면, 상기 편광필름이 상기 염착조(10)의 중앙부위까지 도달하는데 필요한 시간은 대략 16분인 것으로 확인되었다.
도 7에는 본 발명에 따른 예측 요오드 농도값과 실측 요오드 농도값의 상관관계를 나타내는 그래프가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명에 따른 예측 편광필름의 투과도와 실제 편광필름의 투과도의 결과를 나타내는 그래프가 모식적으로 도시되어 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 염착조의 현재 요오드 농도와 요오드 약액 투입 유량을 입력 데이터로 하여 다중 회귀분석 모델을 수행한 결과, 하기 도 7에서 보는 바와 같이 상관계수가 0.811로서 예측 요오드 농도값와 실측 요오드 농도값의 분포도가 매우 유사함을 확인할 수 있고, 편광필름의 투과도는, 주요 공정 변수인 요오드의 농도를 조절하여 달성될 수 있음을 확인할 수 있다.
편광필름의 투과도는 도 8에 도시된 바와 같이 상관계수가 0.973로서 기설정된 예측 소자 투과도값과 실측 소자 투과도값의 정확도가 매우 높음을 확인할 수 있다.
여기서, 그래프에 도시되어 있는 실선은 해당 변수의 편차를 나타낸다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (17)

  1. 연속공정에 의해 기재필름에 요오드, 요오드화 칼륨과 붕산을 염색하여 편광 특성을 발휘하는 PVA 필름("편광필름")을 제조하는 장치로서,
    기재필름을 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산을 포함하는 수용액에 침지하여 염색하며, 상기 요오드가 기설정된 범위의 저농도로 유지되고 있는 염착조; 및
    상기 염착조의 일측에 구비되어 요오드를 연속적 또는 단속적인 점적(dropping) 방식으로 투입하는 적어도 하나의 펌프들;
    을 포함하고 있고,
    상기 펌프로부터 이격된 염착조의 임의의 지점에서 측정된 요오드 농도와 요오드가 펌프로부터 투입되는 지점의 요오드 농도의 편차에 기반하여, 상기 임의의 지점에서 측정된 요오드 농도가 기설정된 범위의 저농도가 유지되도록 요오드의 투입량을 제어하고,
    상기 요오드의 투입량은 기설정된 범위의 저농도와 측정 시점에서 염착조의 요오드 농도의 편차를 반영한 계산치 또는 실험치 함수값에 의해 결정되며,
    상기 염착조에서 요오드의 확산 속도는 0.01m/min 내지 0.10m/min의 범위인 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 요오드의 저농도는 0.1 ppm 내지 100 ppm의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 요오드의 저농도는 0.5 ppm 내지 50 ppm의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프로부터 이격된 염착조의 임의의 지점은 염착조의 중앙 부위인 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 펌프로부터 이격된 염착조의 임의의 지점에서 측정된 요오드 농도와 요오드가 펌프로부터 투입되는 지점의 요오드 농도의 편차는 요오드 확산의 시간 지연(time delay)에 의해 나타나는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 삭제
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 편광필름은, 상기 염착조에서 염색되는 과정에서, 상기 염착조 내에서 20m/min 내지 35m/min 범위의 속도로 이동되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 염착조는, 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 각각 측정하기 위한 요오드 농도 측정기, 요오드화 칼륨 농도 측정기 및 붕산 농도 측정기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는
    요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산이 염착된 PVA 필름을 요오드화 칼륨 수용액에 침지하여 염색하는 보색조로서, 요오드화 칼륨의 농도를 측정하기 위한 요오드화 칼륨 농도 측정기를 구비하고 있는 보색조;
    요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산이 배향된 PVA 필름을 건조하는 소자 오븐으로서, 소자 오븐의 온도를 측정하기 위한 소자 오븐 온도 측정기를 구비하고 있는 소자 오븐; 및
    상기 염착조, 또는 보색조, 또는 염착조 및 보색조의 요오드 투입량을 제어하는 중앙 제어부;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 소자 오븐은 2개의 오븐으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 소자 오븐에서 건조된 PVA 필름을 건조하는 4단 오븐으로서, 4단 오븐의 온도를 측정하기 위한 4단 오븐 측정기를 구비하고 있는 4단 오븐을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 4단 오븐은 4개의 오븐으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 요오드 투입량 조절에 따른 투과도 예측은 부분 최소 자승법(Partial Least Squares) 기반의 PVA 필름 투과도 예측 모델에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 기재필름인 폴리비닐알콜(PVA) 필름을 수세하는 수세조, 및 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산이 염착된 PVA 필름을 연신 롤러에 의해 연신하여 염착된 요오드, 요오드화 칼륨과 붕산을 배향시키는 연신조를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 PVA 필름을 팽윤시키는 팽윤조, 및 염착된 PVA 필름을 세정하는 세정조를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 삭제
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6105796B1 (ja) * 2015-11-27 2017-03-29 住友化学株式会社 偏光子の製造方法及びポリビニルアルコールの検出方法
CN106802446A (zh) * 2015-11-27 2017-06-06 住友化学株式会社 偏振片的制造方法
CN113204067B (zh) * 2020-10-15 2023-05-23 合肥三利谱光电科技有限公司 一种偏光片用pva膜的染色工艺及偏光片
CN114047181A (zh) * 2021-10-09 2022-02-15 万华化学集团股份有限公司 一种检测复合反渗透膜表面pva涂层的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5310640A (en) * 1976-07-19 1978-01-31 Hitachi Ltd Equipment for thin film forming
JP2000114225A (ja) * 1998-10-08 2000-04-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法及び基板処理装置
KR100866005B1 (ko) * 2001-09-28 2008-10-29 닛토덴코 가부시키가이샤 편광판 및 그 제조 방법과 액정 표시 장치
KR100938787B1 (ko) * 2002-12-12 2010-01-27 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 요오드 타입 편광 필름의 제조 방법
TWI228606B (en) * 2003-10-07 2005-03-01 Optimax Tech Corp Method of auto-detection and feedback of the polarizer
JP4394431B2 (ja) * 2003-12-11 2010-01-06 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法および偏光板の製造方法
JP5199085B2 (ja) * 2006-06-30 2013-05-15 東海染工株式会社 染色液の成分濃度モニタ装置、成分濃度制御装置及び染色装置
US8767296B2 (en) * 2010-06-09 2014-07-01 Lg Chem, Ltd. Device for producing polarizing film and method of producing the same
KR101475556B1 (ko) * 2011-06-30 2014-12-22 주식회사 엘지화학 내구성 및 배향성이 우수한 편광자, 편광판 및 편광자 제조 방법
US9513419B2 (en) * 2011-09-29 2016-12-06 Lg Chem, Ltd. Apparatus for controlling color of polarizing film and method of controlling the same
JP5831249B2 (ja) * 2012-01-23 2015-12-09 住友化学株式会社 偏光フィルムとその製造方法及び偏光板
CN102967943A (zh) * 2012-12-12 2013-03-13 福建福晶科技股份有限公司 一种高透光率的偏振模块
CN203007125U (zh) * 2012-12-19 2013-06-19 江苏亨通光电股份有限公司 一种生产低偏振模色散光纤的装置

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