[發明專利]取向溶液的純化方法及純化裝置

有效

• 申請號: 201010621762.5
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102559204A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 蔡正國;洪煥毅;陳哲陽;許宗洲;蔡佳霖
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C09K19/56
• 分類號: C09K19/56
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 陳紅

技術領域

本發明是涉及液晶顯示器取向溶液(alignment?solution)的純化方法及裝置，且特別是涉及高效率的取向溶液的純化方法及裝置。

背景技術

取向膜為控制液晶顯示器顯示品質的關鍵材料。取向膜通常設置于液晶顯示器上下電極基板的內側，呈現鋸齒狀的溝槽，用以使液晶分子沿著溝槽整齊排列方向，用以控制液晶在電場中的旋轉角度，方可使液晶分子有效做為顯示器開關。取向膜一般是由雙胺及雙酐反應形成的聚酰亞胺組成，一般先將含聚酰亞胺的取向溶液涂布于玻璃基板表面上，經過特定角度定向后，將聚酰亞胺表面分子以光或熱聚合后可形成固定均一的方向排列，以形成控制液晶旋轉角度的取向膜。

除聚酰亞胺或其前驅物外，取向溶液內通常還包含取向溶劑及添加劑，添加劑的成分視需求而有所不同。然而，當取向溶液久置或接觸至空氣時，水氣及空氣中的金屬離子即有可能進入至取向溶液中，使得取向溶液中的水分及總金屬離子含量過高，導致所形成的取向膜膜厚不均、低電壓保持率(voltage?holding?ratio，VHR)與高殘余直流電壓性(residual?direct?current，RDC)等缺點。如此，可能會使所生產的液晶屏幕有殘像的問題發生。再者，在目前的液晶面板廠中，在產在線使用后多余的取向溶液，有70％以上無法繼續使用，而僅能當作廢液丟棄。

目前，已有數種方法來將這些久置或使用后但多余的液晶顯示器的取向溶液(此后通稱為取向廢液)純化，將此取向廢液回收純化再使用。例如，美國專利No.6,420,440揭示了一種取向材料的回收方法，包含以乙醚將聚酰亞胺或其前驅物固化、過濾以與有機溶液分離，隨后再加入與未使用的取向溶液(以下皆以原液稱之)相同的有機溶劑溶解，得到回收的取向材料。另一種方法，韓國專利No.66749亦揭示類似的方法，但所得到的有機濾液則可蒸餾再回收使用。以上方法雖可將取向材料的回收溶液中的水分去除，然而，亦會將取向溶液中原本就含有的添加劑給濾掉，且亦可能使廢液中的金屬離子含量增加。因此，就算將此回收得到的溶液重新應用于生產在線，其品質及特性仍與原液具有極大差異，使所形成的取向膜無法達到原有品質。

發明內容

本發明的目的是提供一種液晶顯示器的取向廢液的純化方法與裝置，其能以高效率去除廢液中的水分及金屬離子，除可得到極佳的純化效率外，也不會破壞取向溶液中成分與添加劑，可用于各種取向溶液的純化與廢液的純化再利用。

本發明的實施方式是提供一種取向溶液的純化方法，包括：提供一取向溶液或取向廢液，其中此取向溶液或取向廢液至少包含(a)聚酰亞胺或其前驅物、(b)取向溶劑、(c)添加劑、及(d)水及金屬離子至少其一；加入一共沸溶劑至此取向廢液中，并以共沸(co-evaporation)同時去除此取向廢液中的水及此共沸溶劑；以及以一過濾材過濾此取向廢液，得到一經純化的取向溶液，其中此過濾材包含一吸附劑及一濾膜，且此吸附劑包含高純度以上的氧化鋁或硅酸鋁化合物。

本發明的實施方式亦提供一種取向溶液的純化裝置，包含：一反應槽，用以容置一取向廢液；一水分去除系統，包含：一溫度控制單元，用以控制此反應槽的溫度；及一減壓單元，用以降低此反應槽的壓力及去除此取向廢液中的水；以及一金屬離子去除系統，用以接收來自此水分去除系統中的取向廢液，此金屬離子去除系統至少包含一吸附劑及一濾膜，其中此濾膜位于此反應槽的底部，且此吸附劑位于此濾膜之上。

本發明的優點在于：本發明的純化方法可在不破壞取向溶液原液的成分的條件下，有效去除取向廢液中的水分和金屬離子。

為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1顯示本發明一實施方式的取向溶液的純化方法的流程圖；

圖2顯示本發明一實施方式的取向溶液的純化裝置；

圖3及圖4各自顯示實施例1及2的純化后的取向溶液的傅立葉紅外線光譜(FT-IR)圖及其與原液的比較；

圖5及圖6各自顯示實施例1及2的純化后的取向溶液的凝膠滲透層析圖及其與原液的比較；

圖7顯示比較例的純化后的取向材料的凝膠滲透層析圖及其與原液的比較；

其中，主要組件符號說明：

200～取向溶液的純化裝置；????202～進料口；

204～反應槽；????????????????206～水分去除系統；

208～減壓單元；??????????????210～冷凝單元；