(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法であって、 
マイクロカプセル化コレステリック液晶および分散剤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溶媒と混合して混合物を作る工程であって、前記混合物の温度が４０℃から６０℃である工程と、
前記混合物に遠心分離プロセスを行って前記マイクロカプセル化コレステリック液晶と前記分散剤を分離する工程と、
前記分散剤および前記溶媒を除去する工程と、
前記マイクロカプセル化コレステリック液晶を得る工程と、
を含むマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法。
【請求項２】
前記遠心分離プロセスの遠心分離速度が５００ｒｐｍから３０００ｒｐｍであり、前記遠心分離プロセスの処理時間が１０分から２０分である請求項１に記載のマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法。
【請求項３】
前記遠心分離プロセスの前記工程が、順次、９００ｒｐｍから１１００ｒｐｍの遠心分離速度を２分から４分間持続させ、１４００ｒｐｍから１６００ｒｐｍの遠心分離速度を２分から４分間持続させ、１９００ｒｐｍから２１００ｒｐｍの遠心分離速度を４分から６分間持続させて行うことを含む請求項２に記載のマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法。
【請求項４】
前記溶媒が親水性溶媒を含む請求項１から３のいずれか１項に記載のマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法。
【請求項５】
前記親水性溶媒が水を含む請求項４に記載のマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法。
【請求項６】
前記溶媒と前記ディスプレイ媒質材料の重量比が１００：１から１０：９である請求項１から５のいずれか１項に記載のマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法。
【請求項７】
マイクロカプセル化コレステリック液晶を再生する方法であって、
請求項１に記載のマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法により得られたマイクロカプセル化コレステリック液晶を準備する工程と、
前記マイクロカプセル化コレステリック液晶の光電特性を調整する工程と、
を含むマイクロカプセル化コレステリック液晶を再生する方法。
【請求項８】
前記マイクロカプセル化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、前記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する工程を含む請求項７に記載のマイクロカプセル化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１００１４５０２３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】
本技術分野はマイクロカプセル化（micro-encapsulated）コレステリック液晶材料に関し、より詳細にはマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法に関する。 
【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、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コストは高価であり、かつコレステリック液晶の廃棄物は環境問題をもたらすものである。よって、フレキシブルディスプレイ中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再利用は重要な研究テーマとなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態は、マイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法であって、ディスプレイ媒質材料を準備する工程であって、該ディスプレイ媒質材料が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工程と、ディスプレイ媒質材料を溶媒と混合して混合物を作る工程であって、該混合物の温度が４０℃から６０℃である工程と、混合物に遠心分離プロセスを行ってマイクロカプセル化コレステリック液晶と分散剤を分離する工程と、分散剤および溶媒を除去する工程と、マイクロカプセル化コレステリック液晶を得る工程と、を含むマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法を提供する。
【０００８】
また、一実施形態は、マイクロカプセル化コレステリック液晶を再生する方法であって、上記のマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法により得られたマイクロカプセル化コレステリック液晶を準備する工程と、マイクロカプセル化コレステリック液晶の光電特性を調整する工程と、を含むマイクロカプセル化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、劣化したまたは劣化していない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を再利用することができ、かつマイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルは破壊されない。したがって、再利用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直接混合して新たなディスプレイ媒質材料を形成し、フレキシブルディスプレイパネルに利用できるようになる。よって、本発明の実施形態によれば、コレステリック液晶の材料費を節減できると共に、環境的要求も満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
添付の図面を参照して、以下の実施形態において詳細な説明を行う。
【００１１】
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だろう。
【００１２】
【図１】一実施形態によるマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用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】
【００１３】
以下に、当業者に容易に理解されるよう、添付の図面を参照にしながら例示的な実施形態を詳細に説明する。本発明の発明概念は、本明細書に記載されるこれら例示的な実施形態に限定されることなく、様々な形式で具体化され得る。明確とするため、周知の部分についての説明は省いており、また全体を通して、類似する参照番号は類似する要素を示すようにしている。
【００１４】
本実施形態によれば、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を再利用することができる。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。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。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。
【００１５】
ディスプレイ媒質材料を使い切らなかった場合でも、一定の時間が経過した後に、ディスプレイ媒質材料は劣化するであろう。例えば、ディスプレイ媒質材料中の分散剤にカビが生える、または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ディスプレイ媒質材料に離層（delaminate）を生じさせることがある。本実施形態によれば、 劣化した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を再利用および再生することができる。さらに、ディスプレイ媒質材料が劣化していなくても、本実施形態によれば、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を再利用および再生することもでき、経済的利益および環境適合性が達成される。
【００１６】
図１を参照されたい。図１は本実施形態によるマイクロカプセル化コレステリック液晶を再利用する方法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を準備する。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、または離層した（delaminated）ディスプレイ媒質材料等である。ディスプレイ媒質材料は、再利用に供される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んでいる。また、ディスプレイ媒質材料は、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。
【００１７】
工程Ｓ１０４において、例えば特定の温度の親水性溶媒のような溶媒を準備する。特定の温度の溶媒は、例えば、温度４０℃から６０℃の熱水である。ディスプレイ媒質材料と特定の温度の親水性溶媒を混合し、攪拌して温度４０℃から６０℃の混合物を作る。親水性溶媒とディスプレイ媒質材料の重量比は１００：１から１０：９、または１０：１から１０：８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して、ディスプレイ媒質材料と親水性溶媒の混合物が４０℃から６０℃の温度となるようにすることができる。ディスプレイ媒質材料中の分散剤、カビ、界面活性剤、染料およびその他の添加剤は上記特定の温度で親水性溶媒に溶解するが、マイクロカプセル化コレステリック液晶は上記特定の温度では親水性溶媒に溶解しない。
【００１８】
工程Ｓ１０６において、ディスプレイ媒質材料と親水性溶媒との混合物に遠心分離プロセスを行い、分散剤からマイクロカプセル化コレステリック液晶を分離する。遠心分離プロセスの遠心分離速度は約５００ｒｐｍから約３０００ｒｐｍが好ましく、より好ましくは約８００ｒｐｍから約２２００ｒｐｍであり、遠心分離プロセスのトータルの処理時間は約３分から約２０分間が好ましく、より好ましくは約８分から約１３分間である。遠心分離プロセスは遠心分離速度を順次上げていくことにより行う。本実施形態において、遠心分離プロセスの工程は順次、９００ｒｐｍから１１００ｒｐｍの遠心分離速度を２分から４分間持続、１４００ｒｐｍから１６００ｒｐｍの遠心分離速度を２分から４分間持続、および１９００ｒｐｍから２１００ｒｐｍの遠心分離速度を４分から６分間持続させることにより行う。
【００１９】
別の実施形態においては、遠心分離プロセスは、単一の遠心分離速度、例えば約５００ｒｐｍから約３０００ｒｐｍの単一の遠心分離速度または約８００ｒｐｍから約２２００ｒｐｍの単一の遠心分離速度を、約３分から約２０分間持続または約８分から約１３分間持続させることにより行う。
【００２０】
遠心分離プロセスの後、マイクロカプセル化コレステリック液晶は下層に沈殿し、これにより親水性溶媒中に分散した分散剤、カビ、界面活性剤、染料およびその他の添加剤がマイクロカプセル化コレステリック液晶から分離する。
【００２１】
工程Ｓ１０８において、親水性溶媒、ならびに親水性溶媒中に分散した分散剤、カビ、界面活性剤、染料およびその他の添加剤を、吸い取って除去する。
【００２２】
工程Ｓ１１０において、下層に沈殿したマイクロカプセル化コレステリック液晶を取り出し、再利用に供されるマイクロカプセル化コレステリック液晶を得る。
【００２３】
マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルは、４０℃から６０℃の温度において親水性溶媒により破壊されることはない。よって、上記した再利用の方法により得られるマイクロカプセル化コレステリック液晶は、劣化していない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と同じ特性を備える。上記した再利用の方法により得られるマイクロカプセル化コレステリック液晶は、適した分散剤と直接混合することができ、これにより分散剤中のマイクロカプセル化コレステリック液晶の光電特性（photoelectric property）を調整できる。本実施形態では、再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶を所定の混合比で分散剤と混合し、新たなディスプレイ媒質材料を作る。この新たなディスプレイ媒質材料における分散剤の材料は、元のディスプレイ媒質材料における元の分散剤の材料と同じである。新たなディスプレイ媒質材料における再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶と分散剤との混合比も、元のディスプレイ媒質材料における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る。よって、新たなディスプレイ媒質材料は、劣化していない元のディスプレイ媒質材料と同じ光電特性を持つ。
【００２４】
別の実施形態において、再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶を所定の混合比で分散剤と混合し、新たなディスプレイ媒質材料を作る。この新たなディスプレイ媒質材料における分散剤の材料は、元のディスプレイ媒質材料における元の分散剤の材料とは異なる。新たなディスプレイ媒質材料における再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶と分散剤との混合比も、元のディスプレイ媒質材料における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は異なる。よって、新たなディスプレイ媒質材料の光電特性は、新たなディスプレイ媒質材料の光電性の要求に応じて調整することができる。また、新たなディスプレイ媒質材料の光電特性は、他の方法、例えばコレステリック液晶モノマーの種類を変える、またはコレステリック液晶モノマーの混合比を変えることによっても、調整が可能である。
【実施例】
【００２５】
先ず、水１００ｍｌを５０℃に加熱して熱水としてから、フレキシブルディスプレイパネルに塗布していない、劣化したディスプレイ媒質材料６０ｇを熱水中に加えて混合物を作った。劣化した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(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。) およびカビの生えたゼラチンを含んでいた。混合物を３０分攪拌した後、カビの生えたゼラチンが熱水に溶け、混濁液ができた。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
続いて、劣化したディスプレイ媒質材料および水を含む混濁液を５０℃に維持し、遠心分離ボトル中に入れた。順次、１０００ｒｐｍの遠心分離速度を３分間持続、１５００ｒｐｍの遠心分離速度を３分間持続、および２０００ｒｐｍの遠心分離速度を５分間持続させることによって、遠心分離ボトル中の混濁液に遠心分離プロセスを行った。これにより、マイクロカプセル化コレステリック液晶が遠心分離ボトルの下層に沈殿した。遠心分離ボトルの上層は、ゼラチンが溶解した澄んだ水溶液であり、遠心分離ボトルの下層は乳状のマイクロカプセル化コレステリック液晶であった。
【００２８】
遠心分離ボトルの上層の水溶液をピペットで遠心分離ボトルから取り除いた。遠心分離ボトルの上層の水溶液はカビの生えたゼラチンおよび水を含んでいた。
【００２９】
次いで、遠心分離ボトルの下層のマイクロカプセル化コレステリック液晶を、再利用に供するべく取り出した。
【００３０】
本実施例において、再利用されるマイクロカプセル化コレステリック液晶の比率は９８ｗｔ％を超えるものであった。粒径分析器による新しいマイクロカプセル化コレステリック液晶と再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶の分析結果によれば、新しいマイクロカプセル化コレステリック液晶の平均粒径は約８．５０１μｍ、再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶の平均粒径は約８．５７２μｍであった。新しいマイクロカプセル化コレステリック液晶と再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶とは実質的に同等であった。再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルは破壊されないということが、本実施例から示された。
【００３１】
さらに、新しいマイクロカプセル化コレステリック液晶から作製されたディスプレイ媒質材料と、本実施例による再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶から作製されたディスプレイ媒質材料とを、プラスチック基板にそれぞれ塗布した。新しいマイクロカプセル化コレステリック液晶および再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶の部分を除き、これら２つのディスプレイ媒質材料におけるその他の成分の材料および組成比は同じとした。これら２つのディスプレイ媒質材料の反射率および駆動電圧を測定した結果、新しいマイクロカプセル化コレステリック液晶から作製されたディスプレイ媒質材料の反射率は１９．８％、駆動電圧は７２ボルトであり、本実施例による再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶から作製されたディスプレイ媒質材料の反射率は１９．４％、駆動電圧は７１ボルトであることが分かった。この測定結果は、本実施例による再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶から作製されたディスプレイ媒質材料が、新しいマイクロカプセル化コレステリック液晶から作製されたディスプレイ媒質材料と同様の光電特性を達成したことを示すものであった。
【００３２】
さらに、劣化したディスプレイ媒質材料を測定した。劣化したディスプレイ媒質材料にカビが生えていることを除き、劣化したディスプレイ媒質材料の成分の材料および組成比は、本実施例による再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶から作製されたディスプレイ媒質材料と同じであった。測定結果から、劣化したディスプレイ媒質材料の反射率は１７．２％、駆動電圧は８１ボルトであることが分かった。劣化した（カビが生えた）ディスプレイ媒質材料と比べて、本実施例による再利用されたマイクロカプセル化コレステリック液晶から作製されたディスプレイ媒質材料の光電特性は、著しく向上されていた。
【００３３】
本実施形態によれば、劣化した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を再利用することができ、マイクロカプセル化コレステリック液晶のシェルは破壊されない。したがって、再利用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直接混合して新たなディスプレイ媒質材料を形成し、フレキシブルディスプレイパネルに利用できるようになる。よって、本実施形態によれば、コレステリック液晶の材料費を節減できると共に、環境的要求も満たすことができる。 
【００３４】
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】
【００３５】
１００…方法のフローチャート
Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１１０…方法１００の各工程
【図１】
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