专利名称：即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法
技术领域：
本发明有关于一种偏光板制造时监控制程参数的方法，特别是有关于一种可即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法。
背景技术：
偏光板(Polarizing Sheet)或称为偏光膜(Polarizing Film)，一般具有将不具偏极性的自然光转变成偏极光的功能，偏光板能够产生偏极化的光线主要取决于染在偏光板上的偏光材料。一般而言，在液晶显示器的应用上多采用碘偏光膜，当液晶显示器不外加偏光板时，光线可自由进出液晶槽，不受外加电场的影响，但在液晶槽的上下层各外加偏光板后，光线的透过就可用外加电场加以控制，使得视觉上可以感受到明暗的变化，由此可知，偏光板的功能即在将非偏极光转为偏极光，而液晶显示器就是利用此偏极光加上液晶扭转特性来达到控制光线的通过与否，并造成显示器明暗的效果。
偏光膜大致可区分为吸收式及反射式两种形式，其中吸收式的偏光膜又可区分为O型、E型、金属栅型、碘及染料偏光膜。而染料(DyeType Polarizing Film)及碘偏光膜(Iodine Type Polarizing Film)利用碘离子(I3-及I5-)或染料分子扩散渗入一高分子薄膜层中，例如聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)薄膜层，通过碘离子或染料分子在此高分子薄膜层中做规则性的排列，因此，可吸收平行于其排列方向的光分量，而只让垂直方向的光分量通过，并产生一具有偏极光特性的偏光膜。一般薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)使用的偏光膜即使用染料或碘偏光膜，在延伸成数十毫米(millimeter，mm)厚的聚乙烯醇薄膜层的上下侧分别再贴覆一保护层，例如三醋酸纤维(triacetyl-cellulose，TAC)薄膜层，因此，聚乙烯醇及三醋酸纤维薄膜层即可构成一类似三明治结构的偏光膜结构。
一般而言在偏光板中，碘与碘化钾中的碘离子会形成棕色的三碘错离子()，而碘错离子可用还原剂，例如硫代硫酸钠(SodiumThiosuflate，Na2S2O3)或维他命C产生还原反应并还原成无色的碘离子。由于偏光板主要以碘及碘化钾为主原料，然而，在偏光板染色的过程中，碘错离子的含量及浓度占有极重要的角色，因此，在执行还原后的碘错离子的含量及其浓度会影响偏光板染色的效果。据此，亟待提供一种可以即时监测偏光板制程中碘错离子浓度及含量的方法，以帮助更有效地管控偏光板的制程及节省药液的使用。
发明内容
依据前述的需求，本发明的一目的为提供一种监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其利用一离子层析仪测试碘离子的氧化还原反应，以即时控制碘离子在制程上的消耗及更换药液的时间。
本发明的另一目的为提供一种监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其利用一离子层析仪分析出化学品原物料中的不纯物的含量，以进一步控制偏光板中碘离子的含量。
本发明的又一目的为提供一种监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其利用一离子浓度分析仪测试偏光板中碘离子的浓度，以有效能地管控药液的使用。
根据以上所述的目的，本发明提供一种监控偏光板中染色溶液组成物变化的方法，包括提供一经过稀释的染色溶液，该染色溶液包含碘离子与碘错离子；加入一还原剂于该染色溶液中，使得该染色溶液中进行一还原反应；
执行一定性分析，使用一离子层析仪以测定出该染色溶液中的该还原反应的变化；及执行一定量分析，使用一离子浓度分析仪测出该染色溶液中该碘错离子的浓度。
具体实施例方式
接下来是本发明的详细说明，下述说明中对制程与结构的描述并不包括制作的完整流程。本发明所沿用的现有技艺，在此仅做重点式的引用，以助本发明的阐述。
本发明揭露一种即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，提供一离子层析仪来执行定性分析以测定出染色溶液中的组成成分以及执行定量分析以测定出药液中碘离子的浓度及含量，其中离子层析仪的设定条件导电度为21.02微秒(μs)，压力为1496工作压力(psi)，流速为1.20毫升/分钟。离子层析法原理是利用样品溶液中的待测阴离子，随碳酸钠及碳酸氢钠流洗液流经一列的离子交换层析管时，因其与低容量的强碱性交换树脂间亲和力的不同而被分离，分离后的待测阴离子再流经一高容量的阳离子交换树脂的抑制装置时，被转换成具高导电度酸的形态，流洗液则转换成低导电度的碳酸，经转换后的待测阴离子再流经电导度侦测器时，即可依其滞留时间及波峰面积予以定性及定量。因此，离子层析仪利用离子交换能力的不同，使溶液中的离子在经过离子交换树脂所填充的管柱时能予以分离，进而在经过流洗液转换后，依其滞留时间及波峰面积予以定性。
本发明所使用的流洗液将碳酸钠及碳酸氢钠加入2000毫升的去离子水中，其纯度、重量及导电度如表一所示。
表一 本发明所使用的流洗液的条件
在本发明所提供的监控偏光板偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法中，利用欧姆定律(Ohm′s Law)及各种阴阳离子活性的不同而产生不同的导电度，来定量及定性分析药液中的碘离子，其分离的方式利用不同离子所出现的时间不同来加以分别。
本发明所使用的碘离子溶液将碘加入碘化钾溶液中，需加入去离子水(DI Water)稀释的，而稀释的倍数可为2-1,000,000倍，较佳者为10-500,000倍。由于碘为难溶于水的物质，其溶解度大约为3克/升，故，以超音波震荡的方式将碘溶解于去离子水中。另外，本发明所使用的还原剂为维他命C，其中，将1克维他命C溶解于水中，并稀释至100毫升后，每次加入0.2毫升的还原剂于碘离子溶液中。
由上所述的过程，本发明的即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法的一较佳具体实施例中，将碘与碘化钾溶液加入去离子水完成稀释后并注射至离子层析仪中，接着，再将此碘离子溶液加入维他命C还原后注射入此离子层析仪中分析，其分析的结果如表二所示，由表中可得知，加入去离子水稀释碘及碘化钾溶液中的最佳值为50,000倍。
表二 碘离子的还原变化
由于在偏光板的制程中以碘及碘化钾为主要原料，因此，了解碘离子的即时变化对偏光板的制程为重要的一项研究。观察表二的结果，可发现利用离子层析仪可清楚地观测到碘离子的还原变化，其中，其还原变化都出现在相同的时间区域，例如，将碘原液以去离子水稀释50,000倍时，碘离子溶液波峰出现的时间点与其它稀释倍数出现的时间点相同，同样地，将此相同稀释倍数的碘离子溶液加入维他命C还原后，其仍与其它稀释倍数的还原的碘离子溶液有相同的时间区域(滞留时间)，故据此可定性出还原后的碘错离子及还原前的碘离子。
另外，不同稀释倍数的碘离子溶液，其还原前(I3-)及还原后(I-)都具有相当明显的面积变化，由于本发明利用维他命C将碘错离子还原成碘离子，因此，将还原后的面积扣除还原前的面积即为碘的氧化还原变化，据此，可达到定量的目的。故本发明可通过离子层析仪简单且快速地即时检测碘离子的氧化还原变化。
在定性地分析出碘错离子及碘离子后，本发明的监控偏光板中碘离子浓度及含量的方法亦可利用一离子浓度分析仪搭配碘离子选择电极来计算及确定在制程中各个溶液槽(包括染色槽、延伸槽及补正槽等)中的碘错离子的浓度，同时，本发明以标准添加法将所测得的碘离子的电位套入能斯特方程式，而换算出碘错离子的浓度。
在使用离子浓度分析仪来计算及测定碘错离子的方法中，将包含碘错离子及碘离子的碘离子溶液以去离子水稀释，其稀释倍数为100倍，之后，以碘离子选择电极分析上述碘离子溶液的浓度，接着，取碘离子溶液数十毫升，并加入数十毫升维他命C将碘错离子还原成碘离子，因此，原本碘溶液中碘错离子会被还原成碘离子，接着，再以碘离子选择电极分析还原后的碘离子溶液的浓度，之后，将所测得的还原后的数值扣掉还原前的数值即为碘错离子的浓度。利用碘离子选择电极量测各个溶液槽中的碘离子溶液的结果如表三所示。
表三 以离子浓度分析仪分析碘离子还原前及还原后的浓度
要说明的是，通过表三可得知在染色槽中其碘错离子的比例是为最高，因此，可以证实染色反应主要发生在染色槽。
由于在偏光板的制程上将碘错离子(I3-)渗透入聚乙烯醇薄膜中，因此，碘错离子的含量在偏光板制程中占有重要的角色，故利用离子浓度分析仪及离子层析仪来监控偏光板制程中碘离子的变化可知，只需即时监控或调整染色槽的浓度即可确定偏光板染色的效果，并据此决定更换药液的时间，而无需额外的对延伸槽及补正槽进行药液调整，故可有效地管控及节省药液的使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利权利；同时以上的描述对于熟知本技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭露的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所述的权利要求范围中。
权利要求
1.一种即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其特征是，包括提供一经过稀释的染色溶液，该染色溶液包含碘离子与碘错离子；加入一还原剂于该染色溶液中，使得该染色溶液中进行一还原反应；执行一定性分析，使用一离子层析仪以测定出该染色溶液中的该还原反应的变化；及执行一定量分析，使用一离子浓度分析仪测出该染色溶液中该碘错离子的浓度。
2.如权利要求1所述的即时监控偏光板偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其特征是，该还原剂为维他命C。
3.如权利要求1所述的即时监控偏光板偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其特征是，该还原反应将该还原剂加入该稀释的染色溶液中，以使该稀释的染色溶液中的该碘错离子还原为该碘离子。
4.如权利要求1所述的即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其特征是，该稀释的染色溶液使用去离子水稀释。
5.如权利要求4所述的即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其特征是，以该去离子水稀释该稀释的染色溶液时包含一稀释倍数为50000倍。
6.如权利要求1所述的即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其特征是，更包含利用一碘离子选择电极来分析该稀释的染色溶液。
7.如权利要求1所述的即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其特征是，该定量分析包含利用该离子浓度分析仪分别测定该还原反应前及该还原反应后的该稀释的染色溶液的浓度。
8.如权利要求7所述的即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法，其特征是，该碘错离子的浓度为该离子浓度分析仪所测得的该还原反应后的数值扣除该该还原反应前的数值。
全文摘要
本发明提供一种即时监控偏光板制程中染色溶液组成物变化的方法。其中，利用一离子层析仪测出此染色溶液还原反应的变化及分析此染色溶液的组成，以及利用一离子浓度分析仪测定此染色溶液的浓度。本发明可以即时控制碘离子在制程上的消耗及更换药液的时间，以及控制偏光板中碘离子的含量。
文档编号G02B5/30GK1815279SQ200510005980
公开日2006年8月9日 申请日期2005年2月2日 优先权日2005年2月2日
发明者王宜屏, 郑尧中, 陈世明 申请人:力特光电科技股份有限公司