TWI327592B - Treatment method for reusing liquid crystal material - Google Patents

Description

1327592 玖、發明說明： (一） 發明所屬之技術領域： 本發明係關於用以再利用使用於液晶面板製造步驟中 所排出之不良面板，或於市場已廢棄之液晶顯示元件中所 使用之液晶面板中之液晶材料之處理方法。 (二） 先前技術： 液晶顯示元件係使用於作爲人與電腦等之介面之各種 用途，其生產量及於市場之使用量正急遽地增加中。 由於最近之環境意識之提高，正硏究對環境不造成負 荷之廢棄方法或再利用方法。 然而，液晶面板中所含有之液晶材料係即使在如電腦 用液晶顯示元件大小之顯示器中，只有lg左右之少量。又， 液晶材料係由於夾層於塗布有配向膜等之有機膜於內面之 玻璃中，並以環氧樹脂等之密封材料所密封著，對於效率 佳地、再利用容易地未混入不純物而取出、可再度利用之 經濟的處理方法之開發有困難。 於廢液晶面板之處理方法中，提案有液晶材料之回收 •再利用之方法’揭示包含有藉由以丙酮或異丙醇等之有 機溶劑從面板洗出液晶，或者藉由刮取液晶來回收液晶材 料’藉由添加混合於回收步驟中已除去低分子之化合物於 因該回收所導致成分變化之該液晶中，進行所回收之液晶 成分之調整之用以液晶材料再利用之處理方法（參照專利 -5- 1327592 文獻1,2,及3 )。 然而’藉由揭示於前述文獻之方法所得之液晶材料係 由於純度非常低’因回收導致對於物性値產生不正常，難 以照原來地再利用作爲液晶材料。 又，亦揭示使用超臨界流體來回收液晶材料之方法（參 照專利文獻4)、使用熱水來回收之方法等（參照專利文獻 5 ) ’爲了再利用’必須有多數之物性値再調整，而該等處 理技術尙未確立。 (專利文獻1 ) 特開2001-305501號公報（第3頁，段落編號0017及0018) (專利文獻2 ) 特開平2001-305502號公報（第3頁，段落編號0014及0015) (專利文獻3) 特開平2001-337305號公報（第3頁，段落編號0020及0021) (專利文獻4 ) 特開2002-126688號公報（第2頁，段落編號0010) (專利文獻5 ) 特開2002-166259號公報（第2頁） (三）發明內容： 發明所欲解決之課題 本發明之課題係提供用以從使用過之液晶面板回收再 一 6 - 1327592 利用具有可再使用於液晶面板之純度及物性値之液晶材料 之處理方法。 用於解决課顆之手段 本申請書之發明者等’爲了解決上述課題而詳細硏究 用以從液晶面板取出、再利用液晶材料之處理步驟之結果， 達成下述之發明。 即本發明係一種用以再利用液晶材料之處理方法，其 特徵爲具有1)從液晶面板取出液晶材料之步驟、2)精製所 取出之該液晶材料之步驟、3 )測定所精製之該液晶材料物 性値之步驟及4)調整該液晶材料物性値之步驟。 僅於從液晶面板取出液晶材料中，由於混入從液晶面 板構成構件而來之不純物’或離子性不純物，下一個步驟 方面則必須以可除去該等不純物限度之精製步驟作爲第2 步驟。在接下來的步驟中，必須於精製前後比較何種程度 精製’以及藉由已實施之處理或精製來除去何種成分。此 時 > 由於最終再使用作爲液晶面板用，則必須測定最低限 度必要之液晶材料物性値。藉由調整來符合於該步驟所得 之液晶物性値與再使用時所必要之最低限之物性値，可再 使用所回收之液晶材料。 (四）實施方式： 【實例】 1327592 以下詳述關於本發明之各步驟。 (1)從液晶面板取出液晶材料之步驟 (a )切割面板

脂或丙烯酸酯樹脂所構成，重 璃與夾層於其中之液晶材料之 材料°密封材料通常以環氧樹 重要的是於液晶材料中不包含 因切割密封材料所產生之樹脂屑。樹脂材料之於液晶材料 中之混入係可藉由過濾液晶材料來除去。然而，由於液晶 材料與樹脂屑接觸，包含於樹脂之硬化劑、添加材料等降 低於液晶中所抽出之液晶純度。特別是離子性不純物係由 於招致液晶材料再使用時之顯示不良，必須避免密封材料 與液晶之接觸。 (b )從2片玻璃中取出液晶材料 (b-Ι )使用有機溶劑之方法 藉由以有機溶劑溶解液晶材料，可從2片玻璃基板之 間洗出液晶材料。如此一來從所得之液晶材料之有機溶劑 溶液’使用蒸餾等方法來餾去有機溶劑，而得到液晶材料。 通常在2片玻璃基板之內面，形成聚亞胺等有機膜或 Si02等之無機膜。在如前述之以有機溶劑流出時，要求從 1327592 該等有機膜及無機膜而來之不純物之混入爲最小限度，同 時以盡量少量之有機溶劑溶解液晶並沖洗流出。 (有機溶劑） 從該觀點來看，有機溶劑方面係以己烷、甲苯等極性 低之碳氫化合物系溶劑爲佳。甲醇、乙醇、異丙醇等醇系 溶劑、或丙酮、甲基乙基酮等溶劑有極性高、特別是對離 子性不純物之溶解性高之缺點。因此，以極性高之溶劑進 行回收操作則會從有機膜或無機膜溶解出不純物，由於所 回收之液晶材料溶液中之不純物含有量增加而不佳。 又’醇系係其本身之比電阻低，於溶劑中多含有水分 或離子性不純物，結果爲由於降低從液晶面板取出之液晶 材料之電阻，作爲抽出溶劑並不佳。再者醇系溶劑係由於 對於液晶材料之溶解性不高，在使用醇系溶劑之情況下， 由於有於液晶材料中引起析出之情況而不佳。 己院、甲苯等之碳氫化合物系溶劑係不易抽出從有機 膜及無機膜或密封材料而來之極性聚合物成分或寡聚物成 分。又，溶劑本身之比電阻亦爲1〇ΐ4Ω · cm左右、非常高 而佳。 (b-2)藉由吹氣之方法 不使用溶劑’藉由吹送（吹拂）氣體而從2片玻璃中 取出液晶材料之方法爲有用作爲從2片玻璃中取出液晶材 -9 一 1327592 料之方法。 所吹送之氣體方面，雖可使用空氣，但爲了抑制液晶 材料之氧化劣化’以使用氮氣或氬氣等非活性氣體爲佳。 吹氣方法方面可使用如以下之方法。 A. 預先分離2片玻璃基板，藉由吹送氣體於附著於各個玻 璃基板上之液晶材料來回收液晶材料之方法。 B. 於2片玻璃基板之間吹送氣體之方法。 C. 藉由剝開2片基板同時利用以表面張力於雙方基板之剝 開方向將液晶集中起來之作用，加上氣體之吹送來有效 率地取出液晶材料之方法。 A方法係由於預先分離基板而有吹氣效率佳之特徵。 然而’由於因接觸空氣而容易引起氧化劣化，故以吹送非 活性氣體爲佳。 B方法係接觸空氣時間短而不易引起氧化劣化，由於 必須以克服表面張力之強度吹出夾層於2片基板間之數# m 間隙之液晶材料，故效率差。 C方法係因可兼顧不易引起氧化劣化與回收效率之觀 點而佳，以倂用非活性氣體之使用爲特佳。 (吹氣方法） 爲了使可從接觸液晶材料之有機膜及無機膜之不純物 之混入限度爲最小限度，且有效率地回收液晶材料，則傾 -10- 1327592 斜面板’藉由吹氣而於單一方向收集液晶材料。藉由從吹 氣噴嘴前端之直線狀地吹送氣體，如氣刷般地於單一方向 收集液晶材料而佳。 藉由刮刀等來物理刮取之方法中，由於無法避免物理 地摩擦有機膜及無機膜，難以避免從該等膜而來之不純物 混入。 (b-3 )利用離心力之方法 再者可舉出利用離心力之方法作爲不使用溶劑之方 法。如前述分離2片玻璃基板，使液晶材料附著於玻璃基 板上之狀態後’將其設置於離心分離機，藉由離心力從基 板分離液晶材料。對於液晶材料從玻璃基板之分離而以離 心力有效率地作用來設置玻璃基板爲佳。又以已分離之液 晶材料有效率地回收來設置液晶材料之接收爲佳。 藉由本申請發明之回收方法可適用之面板如果爲液晶 面板則無特別之限制，在稍微小之面板之情況下由於回收 量少，故以適用於對角爲l4〇mm以上之面板爲佳，以適用 於對角200mm以上之面板爲較佳》 (2)精製所取出之液晶材料之步驟 (a)藉由蒸餾精製 如前述，由於從在作爲密封裝入液晶材料之液晶面板 之構成構件之密封材料或玻璃基板上所形成之有機膜及無 -11- 1327592 機膜而來，所曰有作爲不純物之低分子化合物及高分子化 合物混入液晶材料’必須將其從液晶材料除去。在液晶材 料沸點與不純物沸點有差別之情況下，不純物除去中係以 蒸餾爲有用，而以在較大氣壓低之氣壓下進行蒸餾爲更佳。 (分子蒸餾） 所S胃分子蒸飽係在局真空（iO-ipa以下）下，在相較 於從加熱面蒸發之分子平均自由行程爲短之距離內配置冷 凝器來進行之蒸餾方法。於該方法中’未施加高溫度於液 晶材料而可進行蒸餾，亦可精製較高沸點之液晶材料。該 情況下以1CT1〜1 〇 _2 P a之壓力下進行’由於減輕對於液晶材 料之溫度負荷’提高低分子液晶材料之回收率而佳。 又，在比分子蒸餾約略高之壓力（超過lo^Pa)下， 較分子之平均自由行程約略長之距離內設置凝縮器之短行 程蒸餾亦爲有用。該方法在溫度負荷之觀點來看雖較分子 蒸餾差’但是蒸餾效率高’而在處理量多之情況下爲佳。 (b)藉由吸附材料之精製 從液晶面板所取出之液晶材料係包含著離子性不純 物。該等離子性不純物係除了因液晶材料本身之劣化而產 生之外，還包含如前述從作爲液晶面板構成構件之密封材 料或玻璃基板上之有機膜及無機膜而來之所抽出者。一般 來說，該等離子性不純物係藉由以吸附離子性化合物、一 -12- 1327592 點也不吸附液晶材料之吸附材料來處理，可從液晶材料分 離除去離子性化合物。爲了達到該目的，以選自氧化鋁、 矽膠、氧化矽鋁類、沸石及離子交換樹脂之吸附材料爲佳， 而以氧化鋁、矽膠、氧化矽鋁類爲較佳。該等吸附材料係 可混合不同吸附劑來使用。判定離子性不純物分離之方法 方面’有藉由離子色譜等分析方法，或可藉由後述之比電 阻、電流値、及離子密度測定等來評估精製後之液晶材料。 使用吸附劑來處理所回收之液晶材料之方法方面，可 舉出有使用吸附劑作爲管柱色譜之方法、直接添加於液晶 材料之方法、溶解於溶劑後再添加吸附材料之方法。爲了 提1¾吸附效率’以使液晶材料成爲溶解於溶劑之溶液狀態 下於其中添加吸附材料，藉由攪拌等手段提高離子性不純 物與吸附材料之接觸效率之方法爲佳。爲了於精製液晶材 料後完全除去吸附材料而以使用薄膜過濾器等、藉由過濾 來分離除去吸附材料爲佳。 (3)測定所精製之液晶材料物性値之步驟 以則述之方法從液晶面板取出' 經過精製步驟所得之 液晶材料係與注入於液晶面板時之組成不同。又，無論在 再使用所回收材料於與所取出之用途相同之用途之情況 —I— 、 或在使用於其他用途之情況下’必須把握所回收之液 曰曰材料之特性。液晶材料之評估物性方面雖可舉出各種物 -13- 1327592 性但以測疋下述物性値而於再利用時把握該値爲佳。當 再利用時，重要之液晶材料物性爲液晶材料之向列液晶相· 寺方向相轉移溫度 '折射率異方向性、介電率異方向性、 自發間距及比電阻。該比電阻値係可由電流値、離子密度 測定及保持率測定來置換。 (向列液晶相-等方向相轉移溫度） 在使用作爲液晶面板用之液晶材料之情況下，在使用 液晶面板之使用溫度之上限下，由於必須呈現向列液晶相， 特定所回收之液晶材料之向列液晶相-等方向相轉移溫度 (Tni )之測定爲重要的。Tni之測定係可使用通常測定之 方法。就是說，可舉出以藉由偏光顯微鏡之目視測定之方 法及藉由DCS測定之方法。 於前述精製步驟中’由於有一方面藉由蒸態部分除去 液晶材料中之低分子量化合物’一方面以未部分蒸餾來除 去高分子量之化合物之可能性，在藉由蒸餾進行精製之情 況下，Tni之測定爲重要的。 (折射率異方向性） 在使用作爲液晶面板用之液晶材料之情況下，構成面 板之2片基板間之距離與所使用之液晶材料之折射率異方 向性（Δη)之乘積，由於是液晶面板之光學設計上必須之 物性，特定所回收之△η之測定爲重要的。測定係可使用通 1327592 常測定之方法。也就是，可舉出使用阿貝折射計之方法及 使用微折射計之方法》 (介電率異方向性） 在使用液晶材料作爲液晶面板用之情況下，由於是以 驅動電壓來驅動液晶材料，是否得到足夠對比之電光學設 計上必須之物性，特定所回收之液晶材料之介電率異方向 性（△ε )之測定爲重要的。 在使用前述吸附劑之精製步驟中，由於有吸附—部分 液晶材料中極性高之化合物而除去之可能性，在精製步驟 中使用吸附劑之情況下，△ε之測定特別重要。 又’ △ ε之測定係可藉由注入於標準液晶面板並測定電 壓·穿透率特性’確認臨界値電壓或飽和電壓來代替。 (自發間距） 通常在使用於液晶面板之液晶材料中，添加顯現螺旋 構造所需之光學活性化合物，於液晶材料賦予自發間距（ρ ; 从m)。自發間距變小則一方面產生配向不良，一方面由於 不能滿足所設計之對比或應答速度等電光學特性，爲必須 之物性。測定係可使用楔形元件來測定。 在藉由前述蒸餾進行之精製法或藉由吸附進行之精製 法之情況下，一方面從蒸餾物失去一部份高分子量光學活 性化合物’一方面藉由選擇性地吸附於吸附材料，由於添 -15- 1327592 加量較當初之添加量少’故特定所回收之液晶材料之自發 間距之測定爲重要的。 (比電阻、電流値 '離子密度及電壓保持率測定） 在藉由有源元件所驅動之情況下當然不用說，在以無 源兀件所驅動之情況下亦求得高的液晶材料比電阻値。然 而’所回收之液晶材料係包含如前述之離子性不純物，大 多較已注入於液晶面板之比電阻降低成爲W1 〇〇左右。因 離子性不純物所致之影響係除了比電阻測定之外，可藉由 電流値、離子密度及電壓保持率測定來評估β (4)調整液晶材料物性値之步驟 用於液晶面板之液晶材料之物性値係可藉由混合作爲 該構成成分之液晶化合物來調整。 (向列液晶相-等方向相轉移溫度（Tni)之調整） 於精製步驟中，在因蒸餾或吸附劑而變化當初Tni之 情況下，重新添加用來調整之液晶化合物爲有用的。Tni係 由於對於化合物及組成物之混合爲加法則約略成立，可藉 由以下通式計算出所添加之材料比例。 通式（A )： 1327592 X(%)=

Tc - Tr Tc — Tx

xlOO 所希望之液晶材料之Tni ( °C ) : Tr 所添加之化合物之Tni ( °C ) : Tx 精製後之液晶材料之Tni ( °C ) : Tc

所添加之化合物之組成比（) : X 例如，在所希望之液晶材料之Tni = 90°C、精製後液晶 材料之Tni = 85 °C、所添加之液晶化合物（P )之Tni = 177 °C之情況之各値，藉由代入各値於通式（a)而可計算 出所添加之化合物比例。即’如果以精製後液晶材料：94.6 %、液晶化合物（P ) : 5.4%之比例來添加液晶化合物（p )， 則可得到Τ η 1 = 9 0 C之液晶材料。藉由該方法所得之計算値 與實側値之差通常在1〜2 °C以內。 在實際進行前述之混合時，得到9 〇 · 4艺之液晶材料。 在通常之精製中，由於吸附等影響，長分子成分等分 子里大之化合物大多較當初之含有率小。因此，爲了調整 Tni係以於通式（I )所表示之3環或4環之化合物爲佳。 R1—A-Z1—B-(-Z2—c^-R2 1327592 (通式中，R1及R2係個別獨立地表示以氟置換亦可之1〜16 個碳原子數之烷基' 1〜16個碳原子數之烷氧基、2〜16個碳 原子數之鏈烯基或3~16個碳原子數之鏈烯氧基；A、B及 C係個別獨立地表示1,4-伸苯基、2-或3-氟-1，4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟·1，4-伸苯基、2-或3-氯-1,4-伸 苯基、2,3-二氯-1，4-伸苯基、3,5-二氯-1，4-伸苯基、2-甲基 -1，4-伸苯基、3-甲基-1,4-伸苯基、萘-2,6-二基 '菲-2,7-二 基、芴-2,7-二基、反-1，4-環己烯基、1，2,3,4-四氫萘-2,6-二 基、十氫萘-2,6-二基、反-1，3-二噁烷-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5·二基、吡畊-2,5·二基或吡噠哄-2,5 -二基， 該等官能基係亦可藉由1〜3個氟原子置換，m表示1或2, Z1及Z2係個別獨立地表示單鍵、-<^2(：112-、-(<：1^)4-、-OCH2-、-CH20-、-COO-、-CH= CH-、-CF= CF-、-CH= N-N=CH-、或-CeC-。但是，m爲2之情況下，2個Z2及C 可個別獨立地爲相同，亦可爲不同。） 該等液晶化合物之中，爲了不易對其他特性造成影響， 而可有效率地調整，係以Tni爲120°C〜300°C之化合物爲佳。 在Tni較120°C小之化合物中，由於必須增多用來調整之添 加量，由於一方面對於其他特性造成影響，一方面溶解度 不足而有產生析出之可能性而不佳。又，在較3 00 °C高之化 合物中，由於添加量變少，調整誤差大，對於有效率之調 -18- 1327592 整方面不利。 以通式（I)表示之化合物方面，以A、B及C爲1，4· 伸苯基或反-1,4-環己烯基爲佳。再者，Α及Β同時爲反-1，4-環己烯基之聯環己烷化合物由於Δη小、△ ε小、Tni高， 因可對於液晶材料之Δη或Δε之影響進行Tni變小之調整 而佳。 R1及R2係以1〜5碳原子數之烷基爲佳。Z1及Z2係以 單鍵、- CH2CH2-或- C00-爲佳。單鍵係由於化學安定性優異， 不易因添加而損及液晶材料之安定性。又，-C00-係因溶解 性高，可增多添加量，同時因不易引起析出而佳。 又’在調整中，亦可同樣地藉由添加來調整具有不僅 對於液晶化合物之調整所必須之Tni之液晶組成物。 (折射率異方向性（△!〇之調整） 精製後之液晶材料之係僅變化因精製所失去之化合 物之貢獻成分。與Tni之調整相同地，藉由依照以下之通 式（B)重新添加液晶化合物來調整，可調整至所希望之 △ η 〇 通式（Β )：

xlOO 7(%) =

Nc-Ny 1327592 所希望之液晶材料之△ η : N r 所添加之化合物之Δη : Ny 精製後之液晶材料之Δη : N c 所添加之化合物之組成比（％ ) : γ 爲了以少量添加來有效率地調整，係以Λη大之化合物爲有 用。較佳之所添加化合物之△!!範圍方面係以〇」5〜〇 3〇爲 佳。該寺化合物方面係以具有聯苯骨架之化合物或具有二 苯乙炔骨架之化合物爲佳。 又’在些微Δη之調整時，係以An較小之化合物爲有 用。較佳之Δη方面，可舉出有An爲〇·〇3〜0.07之化合物。 具有該等Δη之化合物方面’係具有聯環己烷骨架之化合物 因Δη小、Tni高而佳。 與Tni之調整同樣地’在精製後之液晶材料之An調整 中’亦可同樣地藉由添加來調整具有不僅對於液晶化合物 之調整所必須之Tni之液晶組成物。 (介電率異方向性（△£)之調整） △ ε大之化合物係易因精製而失去之化合物之—。精製 後之液晶材料之Δε係僅變化因精製所失去之化合物之貢獻 成分。與Tni之調整相同地，藉由依照以下之通式（c)新 添加液晶化合物來調整，可調整至所希望之Δε。 -20- 1327592 通式（c) Z(°/〇)=

Ec - Er Ec — Ez

xlOO 所希望之液晶材料之△ ε : Er 所添加之化合物之△ ε : Ez 精製後之液晶材料之Δε : Ec 所添加之化合物之組成比（％ ) ： z 爲了以少量添加來有效率地調整，係以△ ε大之化合物 爲有用。較佳之所添加之化合物之Ae範圍方面，係以Δε 爲5~40爲佳。該等化合物方面係以具有氰終端基之化合物 或具有氟終端基之化合物爲佳。具有氰終端基之化合物係 因△ ε大而可以少量之添加量來調整△ε。另外，具有氟終 端基之化合物係小’適合於稍微之之調整，同時具 有m終端基之化合物係由於不易因離子物質等而受到污 染’由於不易提昇藉由精製所改善之比電阻値，適合作爲 調整用液晶材料。特別是具有3，4，5 _三氟苯之化合物特別 適α °於本發明中所使用之適當大之化合物方面，可舉 出有以通式（11 )表示之化合物。 1327592

(通式中，R3表示以氟置換亦可之]〜16碳原子數之烷基、 1〜16碳原子數之院氧基、2〜16碳原子數之鏈燃基或3〜16 碳原子數之鏈烯氧基；D及E係個別獨立地表示丨，4 -伸苯 基、2 -或3 -氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟- i，4-伸苯基' 3,5-二氟 -1，4 -伸苯基、2 -或3 -氯-1,4-伸苯基、2，3 -二氯-1，4 -伸苯基、 3,5 -二氯-1,4 -伸苯基、2 -甲基-1,4 -伸苯基、3 -甲基-1,4 -伸 苯基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、芴-2,7-二基、反-1，4-環 己燃基、1，2,3，4-四氮蔡-2,6-一基、十氮萘- 2,6 -二基、反-1，3-二噁烷- 2,5-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶- 2,5-二基、吡哄- 2,5-二基或吡噠阱-2,5-二基，該等官能基係亦可進—步藉由 個氟原子置換’ η表示0、1或2，Z3及Z4係個別獨立地表 示單鍵、-CH2CH2-、·（ CH2) 4-、-OCH2-、-CH20-、-COO-、 -CH = CH- ' -CF = CF-、-CH = N-N = CH-、或-C ξ C- » Y 表 示氰基、氟原子、氯原子、三氟甲氧基、三氟甲基、二氟 甲氧基、氫原子或3,3，3-三氟乙氧基；X1及X2表示氫原子' 氟原子或氯原子。但是，η爲2之情況下’2個ζ3及Ε可 個別獨立地爲相同’亦可爲不同。） 以通式（Π )所表示之化合物方面’以D及Ε爲1，4· 伸苯基或反-1，4-環己烯基爲佳。再者’D及Ε同時爲反-1，4- -22- 1327592 環己烯基之聯環己烷化合物由於△ ε小、Tni高，因可進行 . 對於液晶材料之Δη或Tni之影響小地進行Λε之調整而 佳。 R3係以1〜5個碳原子數之烷基爲佳。Ζ3及Ζ4係以單鍵、 -CH2CH2-或-C00-爲佳。單鍵係由於化學安定性優異，不易 因添加而損及液晶材料之安定性。又，-coo-係因溶解性高， 可增多添加量，同時因不易引起析出而佳。 X1及X2係以至少一者爲氟爲佳，二者爲氟之化合物爲 « 更佳。Y係以氟或CN爲佳，在重視化學安定性之情況中係 以氟爲佳，在大調整△ ε之情況中係以CN爲佳。具體來說， 係以具有3，4,5 -三氟苯基化合物或具有4 -氰-3，5 -二氟苯基 化合物爲佳。 又’在調整中，同樣地亦可藉由添加來調整具有對於 不僅液晶化合物之調整必須之△ ε之液晶組成物。 (複數個物性値之同時調整） 在同時調整向列液晶相-等方向相轉移溫度（Tni)、 折射率異方向性（△!!)及介電率異方向性之情況 下’藉由§十算出同時滿足以通式（C)、通式（D)及通式 (Ε)所表示之三種通式之X、γ及ζ，可求得所添加之三 種材料之比例。 通式（D)： -23- 1327592 (7x - Tc)X + (Ty - Tc)Y + (Tz - Tc)Z = {Tr - Tc) x 100 通式（E): (Nx- Nc)X + (Ny - Nc)Y + (Nz - Nc)Z - (Nr - Nc) x 100 通式（F ): (Ex - Ec)X + (Ey - Ec)Y + (Ez - Ec)Z = (Er -Ec)x\ 00 所希望之液晶材料之Tni ( °C ) : Tr 所希望之液晶材料之Δη: Nr 所希望之液晶材料之△ ε : Er 精製後之液晶材料之Tni ( °C ) : Tc 精製後之液晶材料之△ η : N c 精製後之液晶材料之△ ε : Ec

用於調整Tni之所添加之化合物組成比（％ ) : X 化合物之Tni ( °C ) : Tx

所添加之化合物之Λη: Nx 所添加之化合物之Λε : Ex 用於調整Δη所添加之化合物之組成比（％ ) ： Y 化合物之Tni ( °C ) : Ty 所添加之化合物之△ η : N y 所添加之化合物之Δε : Ey -24- 1327592

用於調整△ε所添加之化合物之組成比（％ ) : Z 化合物之Tni ( °C ) : Tz 所添加之化合物之Δη : Νζ 所添加之化合物之△ ε : Ε ζ 雖依照如前述所算出之値來添加調整用之化合物，但 不一定必須一次地成爲作爲目的之物性値，亦可分開數次 來進行。此時，爲了提昇組成性之低溫保存性亦以使用其 他化合物爲佳。 又，在不可一次地得到作爲目的之物性値之情況下， 可重複前述測定步驟及調整步驟。 以改善在低溫之保存性爲目的，在欲減少同一材料之 添加量之情況下，亦同樣地可增加成分數目。 (自發間距） 可說是對掌化合物或易因精製而失去之化合物之一。 由於失去對掌化合物，精製後之液晶材料之自發間距（Ρ ) 變大（螺旋伸長）之液晶材料之自發間距値，對於液晶顯 示元件之臨界値電壓或配向之安定性等造成大的影響。 液晶材料之自發間距係如以通式（G )： ΗΤΡ 二 V(pxQMC) (通式中，c表示光學活性化合物之添加量（質量％ ) . ρ 表示自發間距（A m )。）所表示，所添加之對掌化合物之 -25- 1327592 螺旋扭轉功率：ΗΤΡ ( 1 / // m )與所添加之對掌化合物之濃 度（質量％ )之乘積成反比。爲了以少量添加來調整，雖 然扭轉功率大之對掌化合物爲有效率的，但由於扭轉功率 過大則微調困難，故所使用之對掌化合物之扭轉功率係以 3〜30 (以絕對値來表示）爲佳。 還有，扭轉功率係可由添加1質量％對掌化合物於液 晶材料時之自發間距之倒數而得。該値係因所添加之母體 而變化，故以從添加1質量％於欲調整使用之精製後液晶 材料中，求得扭轉功率，藉由比例計算決定對掌化合物之 計算爲佳。 較佳之對掌化合物方面’除了膽固醇壬酸酯等之膽固 醇衍生物之外，可舉出有下述之化合物。

(iri-i) COO—CH2—CH—R (ΠΙ-2) ch3

(III· 3) 1327592

(III-5) (ΙΙΙ-6)' (各式中，R及R’表示1〜16個碳原子數之烷基、1〜16個 碳原子數之烷氧基、2〜16個碳原子數之鏈烯基或3〜16個 碳原子數之鏈烯氧基。） 根據本發明之處理方法，可回收具有與回收前之原來 液晶材料同樣物性値之液晶組成物。 又’亦可回收具有與原來液晶組成物不同物性値之液 晶組成物。即，由於液晶顯示器係被設計至非常細腻特性 之項目’無論在任何情況下對於原來液晶組成物並不能完 全回收。完全相同地回到臨界値電壓之周波數依存性、溫 度依存性、應答等亦多爲困難之狀況。該困難係重大地依 存於何種程度污染供予回收之液晶材料。爲了除去污染， 必須進行任何步驟之精製操作，該步驟多且長，而使從原 來液晶組成物而來之特性變化變大。 該等情況下，由於不一定回復成具有原來物相値之液 晶組成物’爲了供與可再利用之不同要求特性之液晶材料 用途，以進行調整爲佳。 【實例】 以下，雖然舉出實例來進一步詳述本發明，但本發明 -27- 1327592 係不受該等實例之限制者。 藉由固定方法來製作液晶材料（A )。於下述說明液晶 材料（A )之組成與物性。

5%1327592

C5H11~CH2CH2—F F

F

F F

CH3

ch2ch 10% 10% 10% 10% 10% 10% 10% 10% 4% 6%

F c3h

Tn i ='9 0°C Δ n = 0 . 0 9 5 -29 - 5% 1327592 Δ ε = 7.5 ρ = 8 5 μ m 比電阻=5.8χ ΙΟ12 Ω · cm 製作200片具有2〇cm平方之顯示面積、2片坡璃基板 間之距離爲l〇Am之90° TN液晶顯示器，注入液晶材料（a) 於联顯不器中。所得 < 液晶顯示器之vth係1,69V、電壓保 持率爲98%。放置該顯示器於80 °C之恒溫槽中500小時。 (從液晶面板取出液晶材料之步驟） 於接著2片基板之片材內側進行切割，得到夾層於2 片玻璃基板之液晶材料。加以注意不要有從片材或配向膜 而來之不純物之混入，同時緩慢地剝離2片基板。吹送氮 氣於附者於基板上之液晶材料’同時收集液晶於液晶貯槽 A。如果沒有收集以上液晶，以正己烷淸洗流下基板上而進 一步收集液晶於液晶貯槽B。針對2 0 0片液晶顯示器進行 該步驟，藉由蒸發器蒸餾除去液晶貯槽B之正己烷之後’ 得到回收液晶材料。合倂已蒸餾除去溶劑之回收液晶材料 與從液晶貯槽A所回收之液晶材料，得到6g之回收液晶材 料（R1 ) C精製所取出之液晶材料之步驟） 測定從液晶貯槽A所回收之液晶材料及由液晶貯槽b 所回收之液晶材料之氣相色譜圖。該結果爲由於在從液晶 一 3 0 - 貯槽B所回收之液晶材 、 Ψ，除去由液晶貯槽A所回收之 被晶材料之尖峰含有率爲llk i 、1 %以下’故合倂由液晶貯槽B所 商收之液晶材料及由液晶昤 以下之精製步驟（超過1 歩驟。： Q____ ’、了槽A所回收之液晶材料來進行 %之情況下係個別供予以下之精製 所之液晶材料精製前之比電阻爲6.8 x 1 〇 * 於 10-lPa之真空度薛 度藉由分子蒸餾來精製所取出之液晶 材料而得到5.2g之回收液晶材料（R2)。 浄 溶解回收液晶材料（R2 )於正己院，以離子交換水洗 次後，藉由〇. 1 %之矽膠來針對液晶材料進行吸附精製。 以與前述同樣之方法蒸餾除去己烷而得到回收液晶材 料（R3)。 (_|定所精製之液晶材料物性値之步驟） 測定所得之回收液晶材料（R3)之Tni、Δη、Δε及 自發間距。 8 8〇C 0.094 Τη； A η Ω △ ε = 7_0 Ρ ^ 90 β m & % 阻=4.6 χ 1 0 了解藉由精製步驟改善比電阻，得到作爲有源顯示器 -31- 1327592 用亦足夠高之比電阻値》然而得知Tni下降2t，Δη下降 0.001、Δε 變小 0.5 ’ Ρ 伸長 5"m。 爲了再利用液晶材料，雖然不一定回復原來之特性， 但是其中嘗試再現於本實驗所共同之液晶材料（A )之特性。 由於Tni下降，添加以通式（A-1) ch3 (A-1) (Tni = 168 °C、△!! = 0.095 ' Λε = 0.8)所表示之化合物； 由於△ ε變小，添加以通式（Α-2 )

(Tni= 94°C、^11=0.01 Λε=12)所表示之化合物。又， 由於自發間距伸長，添加（ΙΙΙ-1)中，R爲C6H130-、R’爲 C6H,(之化合物、以通式（A-3 )

COOCH-C6H13 (A-3) I ch3 所表示之化合物作爲對掌化合物。 以通式（A-1)所表示之化合物添加量爲X%、以通式 -32- 1327592 (A·2)所表示之化合物添加量爲Z% ’使用前述之通式（D) 及通式（F )進行計算添加後之液晶材料變爲Tni = 9〇它、 △ n= 0.09 5 及△ ε = 7.5。 代入該値於通式（D )則導出以下之通式。 ( 168-88) Χ+ ( 94-88) Z= ( 90-88) X 1〇〇 80Χ + 6Ζ = 200 接著導入値於通式（F)則導出以下之通式。 (0.8-7) Χ+ (12-7) Z= (7.5-7) X 1〇〇 -6.2Χ + 5Ζ= 50 解該連_LL方程式’算出Χ = 1.6% ' Υ = 11.8%。 此時調整後之Δη係可代入値於通式（Ε)而求得。 △ η= ( 0.094x 0.866) + ( 0.090x 0.016) + ( 0.095x 0.118) =0.094 用於自發性間距調整之以通式（Α-3 )表示之化合物添 加量係以下述之方法決定。 藉由添加1質量％以通式（Α-3)所表示之化合物於精 製目體中，測定該液晶材料中以通式（Α-3 )所表示之化合 物之螺旋扭轉功率（ΗΤΡ)時，得到ΗΤΡ = 10.0。由通式（G), 由1 /85- 1/90 = 1 0AC求出應添加之對掌化合物濃度：Δ(：， 得到△ C = 0.0 1 % 〇 基於以上計算値’混合86.6¾精製後之液晶材料、j 6 -33- 1327592 %通式（A-l)及11.8%通式（a-2)，於99.99%該混合物 中混合0.01%通式（A-3 )來進行物性値之再調整。進行測 定該液晶組成物之物性値時，Tni= 89 7t：、Λη= 〇 〇95、△ ε = 7.6、P = ，與計算値非常—致，而得到所希望之 可再利用之回收液晶材料β 將所得之之回收液晶材料真空注入於原來之TN液晶 顯示器中，以測定特性。

Vth=1.67V、電壓保持率爲98% ，可得大致與使用前 之液晶顯示器同等之特性。 在本說明書及專利申請之範圍中，全部之％係表示質 量％。 【發明之效果】 藉由本發明之處理步驟，從習知認爲困難之使用過之 液晶面板可進行可再利用之液晶材料之回收。 (五）圖式簡單說明：無。 一 3 4 -

Claims (1)

1327592 拾、申請專利範圍： 1 . 一種用於再利用液晶材料之處理方法，其特徵係包括1 ) 從液晶面板取出液晶材料之步驟、2 )精製所取出之該液 晶材料之步驟、3 )測定所精製之該液晶材料之物性値之 步驟、及4)調整該液晶材料之物性値之步驟。 2 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中從液晶面板取出液晶材料之步驟爲藉由以烴系 有機溶劑溶解液晶材料來從面板取出液晶材料後，蒸餾 除去有機溶劑之步驟。。 3 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中從液晶面板取出液晶材料之步驟爲藉由吹送氣 體來從面板取出液晶材料之步驟。 4 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中精製液晶材料之步驟爲分子蒸餾。 5 .如申請專利範圍第4項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中分子蒸飽之減壓度爲lOMpa-lO^Pa。 6 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中精製液晶材料之步驟爲使用至少1種選自包含 氧化鋁、矽膠 '氧化矽鋁類、沸石及離子交換樹脂之群 組之步驟。 7 ·如申請專利範圍第！項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中測定液晶材料之物性値之步驟爲測定至少1種 之液晶材料之向列液晶相-等方向相轉移溫度、折射率 異方向性、介電率異方向性、自發間距及比電阻之步驟。 1327592 8 .如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法’其中調整液晶材料之物性値之步驟爲添加向列液晶 相-等方向相轉移溫度爲12〇r~300°C之液晶化合物或液 晶組成物之步驟。 9 .如申請專利範圍第8項之用於再利用液晶材料之處理方 法’其中向列液晶相-等方向相轉移溫度爲1 2 〇 〇c〜3 〇 〇 〇c 之液晶化合物或液晶組成物爲具有聯環己苯骨架之液晶 化合物或液晶組成物。 1 0 .如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法’其中調整液晶材料之物性値之步驟爲添加介電率異 方向性爲5 ~ 4 0之液晶化合物或液晶組成物之步驟。 1 1 .如申請專利範圍第1 〇項之用於再利用液晶材料之處理方 法’其中介電率異方向性爲5 ~ 4 0之液晶化合物或液晶組 成物，係爲具有3，4，5 -三苯基苯構造之液晶化合物或液 晶組成物。 1 2 ·如申請專利範圍第丨項之用於再利用液晶材料之處理方 法’其中調整液晶材料之物性値之步驟爲添加折射率異 方向性爲0 . 03〜0 · 07之液晶化合物或液晶組成物之步 驟。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之用於再利用液晶材料之處理方 法’其中折射率異方向性爲0.03-0.07之液晶化合物或 液晶組成物’係爲具有聯環己烷骨架之液晶化合物或液 晶組成物。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 -36- 1327592 法，其中調整液晶材料之物性値之步驟爲添加折射率異 方向性爲0 , 1 5〜0 . 30之液晶化合物或液晶組成物之步 驟。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之用於再利用液晶材料之處理方 法’其中折射率異方向性爲0 . 1 5〜0 . 30之液晶化合物或 液晶組成物，係爲具有聯苯骨架之液晶化合物或液晶組 成物。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中調整液晶材料之物性値之步驟爲添加光學活性 物質之步驟。 1 7 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中液晶面板爲對角140ram以上。 1 8 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中構成回收前之液晶面板之液晶材料之物性値與 回收後之液晶材料之物性値係爲同等。 1 9 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中構成回收前之液晶面板之液晶材料之物性値與 回收後之液晶材料之物性値係爲不同。 2 0 ·如申請專利範圍第1項之用於再利用液晶材料之處理方 法，其中液晶材料爲主動矩陣用液晶材料。 -37-