[发明专利]取向溶液的纯化装置

说明书

本申请为2010年12月24日递交的申请号为201010621762.5，发明名称为“取向溶液的纯化方法及纯化装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明是涉及液晶显示器取向溶液（alignment solution）的纯化方法及装置，且特别是涉及高效率的取向溶液的纯化方法及装置。

背景技术

取向膜为控制液晶显示器显示品质的关键材料。取向膜通常设置于液晶显示器上下电极基板的内侧，呈现锯齿状的沟槽，用以使液晶分子沿着沟槽整齐排列方向，用以控制液晶在电场中的旋转角度，方可使液晶分子有效做为显示器开关。取向膜一般是由双胺及双酐反应形成的聚酰亚胺组成，一般先将含聚酰亚胺的取向溶液涂布于玻璃基板表面上，经过特定角度定向后，将聚酰亚胺表面分子以光或热聚合后可形成固定均一的方向排列，以形成控制液晶旋转角度的取向膜。

除聚酰亚胺或其前驱物外，取向溶液内通常还包含取向溶剂及添加剂，添加剂的成分视需求而有所不同。然而，当取向溶液久置或接触至空气时，水气及空气中的金属离子即有可能进入至取向溶液中，使得取向溶液中的水分及总金属离子含量过高，导致所形成的取向膜膜厚不均、低电压保持率（voltage holding ratio，VHR）与高残余直流电压性（residual direct current，RDC）等缺点。如此，可能会使所生产的液晶屏幕有残像的问题发生。再者，在目前的液晶面板厂中，在产在线使用后多余的取向溶液，有70％以上无法继续使用，而仅能当作废液丢弃。

目前，已有数种方法来将这些久置或使用后但多余的液晶显示器的取向溶液（此后通称为取向废液）纯化，将此取向废液回收纯化再使用。例如，美国专利No.6,420,440揭示了一种取向材料的回收方法，包含以乙醚将聚酰亚胺或其前驱物固化、过滤以与有机溶液分离，随后再加入与未使用的取向溶液（以下皆以原液称之）相同的有机溶剂溶解，得到回收的取向材料。另一种方法，韩国专利No.66749亦揭示类似的方法，但所得到的有机滤液则可蒸馏再回收使用。以上方法虽可将取向材料的回收溶液中的水分去除，然而，亦会将取向溶液中原本就含有的添加剂给滤掉，且亦可能使废液中的金属离子含量增加。因此，就算将此回收得到的溶液重新应用于生产在线，其品质及特性仍与原液具有极大差异，使所形成的取向膜无法达到原有品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种液晶显示器的取向废液的纯化方法与装置，其能以高效率去除废液中的水分及金属离子，除可得到极佳的纯化效率外，也不会破坏取向溶液中成分与添加剂，可用于各种取向溶液的纯化与废液的纯化再利用。

本发明的实施方式是提供一种取向溶液的纯化方法，包括：提供一取向溶液或取向废液，其中此取向溶液或取向废液至少包含(a)聚酰亚胺或其前驱物、(b)取向溶剂、(c)添加剂、及(d)水及金属离子至少其一；加入一共沸溶剂至此取向废液中，并以共沸（co-evaporation）同时去除此取向废液中的水及此共沸溶剂；以及以一过滤材过滤此取向废液，得到一经纯化的取向溶液，其中此过滤材包含一吸附剂及一滤膜，且此吸附剂包含高纯度以上的氧化铝或硅酸铝化合物。

本发明的实施方式亦提供一种取向溶液的纯化装置，包含：一反应槽，用以容置一取向废液；一水分去除系统，包含：一温度控制单元，用以控制此反应槽的温度；及一减压单元，用以降低此反应槽的压力及去除此取向废液中的水；以及一金属离子去除系统，用以接收来自此水分去除系统中的取向废液，此金属离子去除系统至少包含一吸附剂及一滤膜，其中此滤膜位于此反应槽的底部，且此吸附剂位于此滤膜之上。

本发明的优点在于：本发明的纯化方法可在不破坏取向溶液原液的成分的条件下，有效去除取向废液中的水分和金属离子。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1显示本发明一实施方式的取向溶液的纯化方法的流程图；

图2显示本发明一实施方式的取向溶液的纯化装置；

图3及图4各自显示实施例1及2的纯化后的取向溶液的傅立叶红外线光谱（FT-IR）图及其与原液的比较；

图5及图6各自显示实施例1及2的纯化后的取向溶液的凝胶渗透层析图及其与原液的比较；

图7显示比较例的纯化后的取向材料的凝胶渗透层析图及其与原液的比较；

其中，主要组件符号说明：

200～取向溶液的纯化装置； 202～进料口；