(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレステリック液晶をリサイクルする方法であって、
マイクロカプセル化コレステリック液晶を含むディスプレイ媒質材料を準備する工程と、
前記ディスプレイ媒質材料を親水性溶媒と混合して第１の混合物を作る工程であって、該第１の混合物の温度が７０℃から１００℃である工程と、 
疎水性溶媒を加え前記第１の混合物と混合して第２の混合物を作る工程であって、該第２の混合物が疎水性層および親水性層を有する工程と、
前記第２の混合物中の前記親水性層から前記疎水性層を分離する工程であって、前記疎水性層がコレステリック液晶および前記疎水性溶媒を含んでいる工程と、
前記疎水性層から前記疎水性溶媒を除去して前記コレステリック液晶を得る工程と、
を含むコレステリック液晶をリサイクルする方法。
【請求項２】
前記親水性溶媒が水を含む請求項１に記載のコレステリック液晶をリサイクルする方法。
【請求項３】
前記疎水性溶媒が、ヘキサン、酢酸エチル、ヘプタンまたはテトラクロロメタンを含む請求項１または２に記載のコレステリック液晶をリサイクルする方法。
【請求項４】
前記疎水性溶媒と前記親水性溶媒の重量比が４：６から１：９である請求項１から３のいずれか１項に記載のコレステリック液晶をリサイクルする方法。
【請求項５】
前記親水性溶媒と前記ディスプレイ媒質材料の重量比が１００：１から５：４である請求項１から４のいずれか１項に記載のコレステリック液晶をリサイクルする方法。
【請求項６】
コレステリック液晶を再生する方法であって、
請求項１に記載されたコレステリック液晶をリサイクルする前記方法により得られたコレステリック液晶を準備する工程と、
前記コレステリック液晶の光電特性を調整する工程と、
を含むコレステリック液晶を再生する方法。
【請求項７】
前記コレステリック液晶の前記光電特性を調整する前記工程が、キラルドーパントを前記コレステリック液晶中に加える工程を含む請求項６に記載のコレステリック液晶を再生する方法。
【請求項８】
前記コレステリック液晶に対してマイクロカプセル化プロセスを行って、再生されたマイクロカプセル化コレステリック液晶を作る工程をさらに含む請求項６または７に記載のコレステリック液晶を再生する方法。
【請求項９】
前記再生されたマイクロカプセル化コレステリック液晶を分散剤と混合して、再生されたディスプレイ媒質材料を作る工程をさらに含む請求項８に記載のコレステリック液晶を再生する方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１１年１２月７日に出願された台湾特許出願第１００１４５０２４号の優先権を主張し、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本技術分野は液晶材料をリサイクルする（recycling）方法に関し、より詳細にはマイクロカプセル化（micro-encapsulated）コレステリック液晶中のコレステリック液晶をリサイクルする方法に関する。 
【背景技術】
【０００３】
コレステリック液晶ディスプレイは、双安定ディスプレイ特性、大きな表示領域、製造が簡単であること、および耐衝撃性という長所を持っており、このためコレステリック液晶は重要なディスプレイ媒質材料となっている。
【０００４】
目下のところ、流動性のあるコレステリック液晶は、マイクロカプセル化技術（micro-encapsulating technology）により特定の空間に閉じ込められて、マイクロカプセル化コレステリック液晶に形成されている。そして、マイクロカプセル化コレステリック液晶を分散剤中に分散した後、フレキシブルディスプレイパネルに塗布することによってフレキシブルディスプレイに適用できるようになり、フレキシブルディスプレイの可撓性の要求が満たされる。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願第２００４／００９１６４０号明細書
【特許文献２】米国特許出願第２００６／０２７６６９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コレステリック液晶の廃棄物は環境に害がある。よって、フレキシブルディスプレイに用いられるマイクロカプセル化コレステリック液晶の量が著しく増加するのにしたがい、 マイクロカプセル化コレステリック液晶のリサイクルが重要な研究分野となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態は、コレステリック液晶をリサイクルする（recycling）方法であって、マイクロカプセル化コレステリック液晶を含むディスプレイ媒質材料を準備する工程、ディスプレイ媒質材料を親水性溶媒と混合して第１の混合物を作る工程であって、第１の混合物の温度が７０℃から１００℃である工程、疎水性溶媒を加えて親水性溶媒と混合する工程、ディスプレイ媒質材料、疎水性溶媒および親水性溶媒からなる第２の混合物を作る工程であって、第２の混合物が疎水性層および親水性層を有する工程、第２の混合物中の親水性層から疎水性層を分離する工程であって、疎水性層がコレステリック液晶および疎水性溶媒を含んでいる工程、ならびに疎水性層から疎水性溶媒を除去してコレステリック液晶を得る工程、を含むコレステリック液晶をリサイクルする方法を提供する。
【０００８】
一実施形態は、コレステリック液晶を再生する方法であって、上述したコレステリック液晶をリサイクルする方法から得られたコレステリック液晶を準備する工程、およびコレステリック液晶の光電特性を調整する工程、を含むコレステリック液晶を再生する方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、フレキシブルディスプレイパネル中のディスプレイ媒質層およびフレキシブルディスプレイパネルにまだ塗布されていないディスプレイ媒質材料のいずれに対しても、リサイクル処理を行うことができる。マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルを破壊して、マイクロカプセル化コレステリック液晶中のコレステリック液晶がリサイクルされる。よって、本発明の実施形態により得られるリサイクルされたコレステリック液晶は、コレステリック液晶ディスプレイに適用することができる。
【００１０】
加えて、キラルドーパントをリサイクルされたコレステリック液晶中に加え、リサイクルされたコレステリック液晶の光電特性を調整することができる。そしてリサイクルされたコレステリック液晶をカプセル化してマイクロカプセル化コレステリック液晶にしてから、分散剤と混合して新たなディスプレイ媒質材料を作り、フレキシブルディスプレイパネルに適用することができる。したがって、本発明の実施形態は、環境的要求を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
添付の図面を参照に、以下の実施形態において詳細な説明を行う。
【００１２】
添付の図面を参照にしながら後続の詳細な説明および実施例を読むことにより、本開示をより十分に理解することができる。
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるコレステリック液晶をリサイクルする方法のフローチャートを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の詳細な説明では、説明の目的で、開示された実施形態が十分に理解されるよう、多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、これら具体的な詳細がなくとも一つまたは複数の実施形態が実施され得ることは明らかであろう。他の例においては、図を簡単とするために、既知の構造および装置は概略的に示される。
【００１５】
本実施形態によれば、マイクロカプセル化コレステリック液晶中のコレステリック液晶をリサイクルすることができる。マイクロカプセル化コレステリック液晶はコレステリック液晶をシェル中に封入することによって形成される。シェルはＳｉＯ２またはポリウレタン（ＰＵ）で作製されたものであり得る。
【００１６】
フレキシブルディスプレイパネルを廃棄する際、本発明の実施形態によれば、フレキシブルディスプレイパネル中のディスプレイ媒質材料を取り出し、かつディスプレイ媒質層中のマイクロカプセル化コレステリック液晶をリサイクルすることができる。マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルを破壊して、シェル中のコレステリック液晶をリサイクルする。ディスプレイ媒質層はディスプレイ媒質材料および結合剤を含む。結合剤の材料は例えばポリウレタン（ＰＵ）である。ディスプレイ媒質材料は、分散剤中に分散されたマイクロカプセル化コレステリック液晶を含む。分散剤の材料は例えばゼラチンまたはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）である。ＳｉＯ２に被覆されたコレステリック液晶は通常、ゼラチン中に分散される。ポリウレタン（ＰＵ）に被覆されたコレステリック液晶は通常、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）またはゼラチン中に分散される。
【００１７】
さらに、本発明の実施形態によれば、フレキシブルディスプレイパネルにまだ塗布されていないディスプレイ媒質材料もリサイクルすることができる。ディスプレイ媒質材料中のマイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルを破壊して、シェル中のコレステリック液晶をリサイクルする。
【００１８】
リサイクルされることとなる上述したディスプレイ媒質材料は、劣化した材料であってもまたは劣化していない材料であってもよい。劣化したディスプレイ媒質材料は例えばカビの生えたディスプレイ媒質材料であり、またはディスプレイ媒質材料中でマイクロカプセル化コレステリック液晶が分散剤から分離して離層現象（delaminated phenomenon）を生じているものである。
【００１９】
図１を参照されたい。図１は本実施形態によるコレステリック液晶をリサイクルする方法１００のフローチャートを示している。先ず、工程Ｓ１０２において、ディスプレイ媒質材料が準備される。ディスプレイ媒質材料はマイクロカプセル化コレステリック液晶を含む。ディスプレイ媒質材料は、例えばフレキシブルディスプレイパネル中のディスプレイ媒質層から準備される。ディスプレイ媒質層は、マイクロカプセル化コレステリック液晶および分散剤からなるディスプレイ媒質材料を含み、さらに結合剤を含んでいる。ディスプレイ媒質材料は、フレキシブルディスプレイパネルにまだ塗布されていない劣化した、または劣化していないディスプレイ媒質材料であってもよい点に留意されたい。ディスプレイ媒質材料はマイクロカプセル化コレステリック液晶および分散剤を含む。また、ディスプレイ媒質材料が界面活性剤、染料およびその他の添加剤をさらに含んでいてもよい。
【００２０】
工程Ｓ１０４において、特定の温度の親水性溶媒を準備する。親水性溶媒は例えば、温度７０℃から１００℃の熱水である。ディスプレイ媒質材料を特定の温度の親水性溶媒と混合し、攪拌して温度７０℃から１００℃の混合物にする。マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルは温度７０℃から１００℃で親水性溶媒に溶解する。さらに、分散剤、カビ、界面活性剤、染料およびその他の添加剤が親水性溶媒中に分散する。また、ディスプレイ媒質層の結合剤も親水性溶媒中に分散する。本実施形態において、親水性溶媒とディスプレイ媒質材料の重量比は約１００：１から約５：４、または約５０：１から約５：１とすることができる。親水性溶媒の温度を親水性溶媒とディスプレイ媒質材料の重量比に応じ変更することにより、ディスプレイ媒質材料と親水性溶媒の混合物を温度７０℃から１００℃になるようにすることができる。
【００２１】
工程Ｓ１０６において、疎水性溶媒を加えて親水性溶媒と混合する。疎水性溶媒は例えば、ヘキサン、酢酸エチル、ヘプタンまたはテトラクロロメタンである。本発明の実施形態によれば、疎水性溶媒と親水性溶媒の重量比は約４：６から約１：９である。
【００２２】
工程Ｓ１０８において、ディスプレイ媒質材料、疎水性溶媒および親水性溶媒を混合して混合物を作る。その混合物は疎水性層および親水性層を有する。コレステリック液晶は疎水性溶媒に溶けて疎水性層を形成する。マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェル、分散剤、結合剤、カビ、界面活性剤、染料およびその他の添加剤は親水性溶媒中に分散して親水性層を形成する。
【００２３】
工程Ｓ１１０において、混合物中の親水性層から疎水性層を分離し、このうち、疎水性層はコレステリック液晶および疎水性溶媒を含んでいる。抽出プロセスを数回行った後、大部分のコレステリック液晶はディスプレイ媒質材料中のその他の材料から分離される。
【００２４】
工程Ｓ１１２において、疎水性層から疎水性溶媒を除去してコレステリック液晶を得る。このステップでは、乾燥剤、例えば硫酸マグネシウムを疎水性層に加えることができ、次いでろ過、濃縮および吸引乾燥（sucking dry）プロセスにより疎水性溶媒を除去する。
【００２５】
続いて、リサイクルされたコレステリック液晶に吸収剤を加えてもよい。吸収剤の材料は無機塩類、例えば酸化アルミニウム、ゼオライト、シリカゲルまたは酸化チタンである。吸収剤はコレステリック液晶中のイオン性不純物を吸収して、リサイクルされたコレステリック液晶を精製することができる。
【００２６】
本発明の実施形態によれば、マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルは、温度７０℃から１００℃で親水性溶媒により破壊され、かつコレステリック液晶は疎水性溶媒に溶解する。よって、上述の７０℃から００℃の温度および親水性溶媒と疎水性溶媒の共溶媒を利用すれば、マイクロカプセル化コレステリック液晶中のコレステリック液晶をリサイクルすることができる。
【００２７】
続いて、リサイクルされたコレステリック液晶の物理特性、例えば紫外光に対するリサイクルされたコレステリック液晶の反射波長(λmax)およびバンド幅（Δλ）を測定する。次いで、測定された物理特性およびリサイクルされたコレステリック液晶の応用の要求に応じて、リサイクルされたコレステリック液晶の光電特性を調整することができる。 リサイクルされたコレステリック液晶の光電特性を調整する方法には、リサイクルされたコレステリック液晶中にキラルドーパントを加えること、コレステリック液晶モノマーの種類を変えること、またはコレステリック液晶の組成におけるコレステリック液晶モノマーの割合を変えること、が含まれる。
【００２８】
続いて、リサイクルされたコレステリック液晶をさらにカプセル化して、新たなマイクロカプセル化コレステリック液晶を作ることができる。次いで、新たなマイクロカプセル化コレステリック液晶を、新しい適した分散剤と混合し、新たなディスプレイ媒質材料を作ることができる。新しい分散剤は、元のリサイクルされていないディスプレイ媒質材料中に使用された元の分散剤と同じであっても、または異なっていてもよい。マイクロカプセル化のリサイクルされたコレステリック液晶と新しい分散剤との混合比は、元のリサイクルされていないディスプレイ媒質材料中の元のマイクロカプセル化コレステリック液晶と元の分散剤との混合比と同じであっても、または異なっていてもよい。よって、新たなディスプレイ媒質材料は、元のリサイクルされていないディスプレイ媒質材料と同じまたは異なる光電特性を有し得る。
【実施例１】
【００２９】
フレキシブルディスプレイパネルからのコレステリック液晶のリサイクル
【００３０】
先ず、水１００ｇを８０℃に加熱して熱水にした。次いで、フレキシブルディスプレイパネルを５×５ｃｍ２、３ｇの断片に切ってから、熱水中に加え、フレキシブルディスプレイパネルの断片上のディスプレイ媒質層を熱水中にこそげ落として入れた。 ディスプレイ媒質層の材料は、マイクロカプセル化コレステリック液晶(マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルの材料はＰＵであった。コレステリック液晶モノマーの組成と割合は表１に示してある。)、ＰＵの結合剤、およびゼラチンの分散剤を含む。上述の材料からなる混合物を１時間攪拌すると、熱水によりマイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルが破壊されコレステリック液晶が放出された。コレステリック液晶、ゼラチンの分散剤、結合剤、および熱水を混合して混濁液にした。
【００３１】
【表１】
0005416266.tif 000002
【００３２】
続いて、ヘキサンの疎水性溶媒５０ｇを混濁液に加え、ヘキサンを水と混合した。ディスプレイ媒質層の材料、ヘキサンおよび水を混合して混合物を作った。その混合物は疎水性層(有機層)および親水性層(水層)を有していた。このうち、コレステリック液晶はヘキサン中に溶解して有機層を形成し、マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェル、ゼラチンおよび結合剤は水中に溶解して水層を形成した。
【００３３】
有機層を水層から分離した。コレステリック液晶およびヘキサンを含む有機層を取り出した後、硫酸マグネシウムの乾燥剤を有機層に加えた。ろ過、濃縮、および吸引乾燥（sucking dry）プロセスの後、ヘキサンが除去され、リサイクルされたコレステリック液晶が得られた。
【００３４】
次いで、二酸化シリコンの吸収剤をリサイクルされたコレステリック液晶に加え、リサイクルされたコレステリック液晶を精製した。ろ過工程の後、精製されたコレステリック液晶を得た。
【００３５】
本実施例において、フレキシブルディスプレイパネルからリサイクルされたコレステリック液晶のリサイクル率は約８５ｗｔ％であった。本実施例のリサイクルされたコレステリック液晶の光電特性を測定したところ、その測定結果は、紫外光に対するリサイクルされたコレステリック液晶の反射波長（λｍａｘ）が５５０ｎｍであり、紫外光に対するリサイクルされたコレステリック液晶のバンド幅（Δλ）が７４．９ｎｍであることを示した。リサイクルされたコレステリック液晶を２枚のガラス板の間のセルに注入してデバイスを形成し、次いでそのデバイスの光電特性を測定した。その測定結果は、リサイクルされたコレステリック液晶の反射率が９．３％であり、リサイクルされたコレステリック液晶の駆動電圧が２７ボルトであることを示した。
【実施例２】
【００３６】
ディスプレイ媒質材料からのコレステリック液晶のリサイクル 
【００３７】
実施例２がフレキシブルディスプレイパネルをいくつかの断片に切る工程、およびフレキシブルディスプレイパネルからディスプレイ媒質層を取り出す工程が必要としていないことを除き、実施例２の方法は実施例１と同じである。マイクロカプセル化コレステリック液晶 (マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルの材料はＰＵであった。コレステリック液晶モノマーの組成と割合は表１に示されている。）およびゼラチンの分散剤を含む実施例２のディスプレイ媒質材料を８０℃の熱水に直接加えてから、実施例１と同じ工程によってコレステリック液晶をリサイクルした。実施例２において、ディスプレイ媒質材料からリサイクルされたコレステリック液晶のリサイクル率は約８７ｗｔ％であった。実施例２のリサイクルされたコレステリック液晶の光電特性を測定したところ、その測定結果は、紫外光に対するリサイクルされたコレステリック液晶の反射波長（λｍａｘ）が５５０ｎｍであり、紫外光に対するリサイクルされたコレステリック液晶のバンド幅（Δλ）が７５．１ｎｍであることを示した。リサイクルされたコレステリック液晶を２枚のガラス板の間のセルに注入してデバイスを形成し、次いでそのデバイスの光電特性を測定した。その測定結果は、リサイクルされたコレステリック液晶の反射率が９．５％であり、リサイクルされたコレステリック液晶の駆動電圧が２７ボルトであることを示した。
【実施例３】
【００３８】
新しいコレステリック液晶の光電特性の測定
【００３９】
新しいコレステリック液晶材料（コレステリック液晶モノマーの組成と割合は表１に示されている。）の光電特性を測定したところ、その測定結果は、紫外光に対する新しいコレステリック液晶材料の反射波長（λｍａｘ）が５５０ｎｍであり、紫外光に対する新しいコレステリック液晶材料のバンド幅（Δλ）が７５．８ｎｍであることを示した。新しいコレステリック液晶材料を２枚のガラス板の間のセルに注入してデバイスを形成し、次いでそのデバイスの光電特性を測定した。その測定結果は、新しいコレステリック液晶材料の反射率が９．５％であり、新しいコレステリック液晶材料の駆動電圧が２７ボルトであることを示した。
【００４０】
実施例１〜３の測定結果に示されているように、実施例１〜２の方法によれば、フレキシブルディスプレイパネルおよびディスプレイ媒質材料から得られたリサイクルされたコレステリック液晶は、その光電特性が実施例３の新しいコレステリック液晶材料と類似していた。
【００４１】
よって、本発明の実施形態によれば、フレキシブルディスプレイパネル中のディスプレイ媒質層およびフレキシブルディスプレイパネルにまだ塗布されていないディスプレイ媒質材料のいずれに対しても、リサイクル処理を行うことができる。マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルを破壊して、マイクロカプセル化コレステリック液晶中のコレステリック液晶がリサイクルされる。さらに、リサイクルされたコレステリック液晶の光電特性は、新たなコレステリック液晶材料(リサイクルされたコレステリック液晶とコレステリック液晶モノマーの組成と割合が同じ)と類似している。したがって、本発明の実施形態により得られるリサイクルされたコレステリック液晶は、コレステリック液晶ディスプレイに使用することができる。
【００４２】
加えて、キラルドーパントをリサイクルされたコレステリック液晶中に加え、リサイクルされたコレステリック液晶の光電特性を調整することができる。そしてリサイクルされたコレステリック液晶をカプセル化してマイクロカプセル化コレステリック液晶にしてから、分散剤と混合して新たなディスプレイ媒質材料を作り、フレキシブルディスプレイパネルに適用することができる。したがって、本発明の実施形態は、環境的要求を満たすことができる。 
【００４３】
開示された実施形態に各種修飾および変更を加えてもよいことは、当業者には明らかであろう。明細書および実施例は例示的なものと見なされるように意図されており、本開示の真の範囲は以下のクレームおよびそれらの均等物により示される。
【符号の説明】
【００４４】
１００…方法のフローチャート
Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１２…方法の各ステップ
【図１】
0005416266.tif 000003