专利名称：：液晶排列材料的再生方法本申请基于1999年12月3日韩国工业产权局第99-54873号申请，其内容本文结合参照。(a)发明领域本发明涉及液晶排列材料的再生方法，尤其涉及由聚酰氨酸(polyamicacids)(有时也称“PAA”)和可溶聚酰亚胺(有时也称“sol.PI”)构成液晶排列材料的再生方法，它们是通过收集液晶排列材料废溶液得到的，该废溶液是在使用液晶排列材料制造LCD过程中大量产生的。(b)相关技术描述由于液晶的物理性能常数依赖于分子排列状态，所以液晶对外界作用例如电场等的响应存在差别。因此，液晶分子排列控制是对显示元件结构和液晶物理性能研究的一项基本技术。但是在玻璃基板之间的缝隙中仅仅简单地用液晶材料填充很难获得一致的分子排列。因此通常在玻璃基板上形成一排列层。虽然排列层可主要由无机或有机组分以及两者的混合物制造，但是有机材料却主要用作实际液晶显示元件的组成材料。自从Janning于1972年建议引入SiO真空沉积，液晶材料的特性未受到大量制造显示元件或液晶显示元件的排列控制技术的不利影响。因此已经开发了供大量生产的、使用合适有机聚合物的排列控制技术。即，通过摩擦(rubbing)经旋转涂布方法或印刷涂布方法，然后固化方法在玻璃基板上形成的有机聚合物层来控制液晶分子排列。自从1911年Mauguin观察到，当用如布等材料在某一方向上摩擦玻璃基板，液晶分子的主轴就在摩擦方向上均匀地排列，摩擦方法就已经公知。从那时起，虽然许多研究者已经调查了适当基板的摩擦方法以及适于该摩擦方法的薄层材料，但是到目前还没有建立这些材料确定的选择基础。但是，因为从大量生产扭曲向列型LCD元件开始，就使用高水解席夫碱液晶，所以能够可靠固定元件的璃料(frit)封口已成为基本要素。因此，选择了高温处理过程中不出问题的聚酰亚胺基材料。此后，已证实聚酰亚胺基材料比其它有机聚合物材料在印刷、摩擦、排列控制和化学稳定性方面优越，以致即使今天聚酰亚胺基材料仍被广泛用作各种LCD元件的排列层材料。聚酰亚胺基聚合物的合成一般是通过在一溶剂中使二胺和酸酐反应得到聚酰氨酸(PAA)和可溶聚酰亚胺(sol.PI)，其中，印刷材料是聚酰氨酸或可溶聚酰亚胺，并且通过印刷后的干燥、加热和固化加工变成聚酰亚胺。使用此聚酰亚胺形成排列层的方法包括种种方法，例如自旋涂、喷涂、浸涂、印刷方法等等，目前主要使用印刷方法，因为印刷方法与大量生产加工相适应。但是，此印刷方法存在因原料成本增加而造成的生产成本增加问题，原料成本增加是因为供应的排列层原料的约70％溶液被浪费掉，即，实际没有用在排列层印刷中。另外，还存在处理废弃排列层材料的高费用所引起的成本问题。因此，通过有效再生废排列材料，该废排列材料是在其用于LCD液晶加工中后废弃的，本发明方法能大大有助于降低成本。此外，本发明的一个目的是提供该液晶排列材料的再生方法，通过显著减少产生的废排列材料量，该方法能够导致废物处理成本的降低。本发明提供的液晶排列材料的再生方法的特征在于包括以下步骤收集液晶排列材料废溶液，通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中，以及为了达到上述目的，从上述有机溶剂或超纯水中分离聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺。此外，本发明提供的液晶排列材料的再生方法的特征在于包括以下步骤收集液晶排列材料废溶液，通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中，从上述有机溶剂或超纯水中分离该聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，并将上述分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶解在包含例如排列材料的未稀释溶液组分的一种混合溶剂中。此外，本发明提供的液晶排列材料的再生方法的特征在于包括以下步骤用配备输送管和原料容器的冷却装置收集液晶排列材料废溶液，通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中，从上述有机溶剂或超纯水中分离该聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，并将上述分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶解在包含例如排列材料的未稀释溶液组分的一种混合溶剂中。此外，本发明提供的液晶排列材料再生方法特征在于包括以下步骤用配备空气接触阻隔装置和冷却装置的输送管和原料容器收集液晶排列材料的废溶液，在该空气接触阻隔装置中，空气与液晶排列材料废溶液的接触被阻隔，在该冷却装置中，液晶排列材料的废溶液被冷却；通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中，从上述有机溶剂或超纯水中分离该聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，并将上述分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶解在包含例如排列材料的未稀释溶液组分的一种混合溶剂中。此外，本发明提供的液晶排列材料的再生方法的特征在于包括以下步骤用配备空气接触阻隔装置和冷却装置的输送管和原料容器收集液晶排列材料的废溶液，在该空气接触阻隔装置中，空气与液晶排列材料废溶液的接触被阻隔，在该冷却装置中，液晶排列材料的废溶液被冷却；通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中，从上述有机溶剂或超纯水中分离该聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，洗涤并干燥上述被分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，并将上述洗涤并干燥过的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶解在包含例如排列材料的未稀释溶液组分的一种混合溶剂中。从以下仅供说明而非限制本发明的详述和附图中，将更加充分地理解本发明，其中图1是表示液晶排列材料粘度根据温度和贮存期变化的曲线图。图2是表示通过PAA与H2O按一化学式发生的水解反应步骤；以及图3表示按实施例1液晶排列材料的再生方法的工艺简图。优选实施方案的详细描述以下详述中，通过简单说明实施本发明的发明人考虑的最佳方式，仅示出和描述了本发明的优选实施方案。应当认为，本发明在各方面能够进行改型而不背离本发明。因此附图和详述应看作是说明性的，绝非限制性的。以下详细描述本发明。在收集本发明的液晶排列材料的废溶液时，优选不将液晶排列材料与外来杂质如其它溶剂混合。可以使用分开的管路或装置来防止引入外来杂质。此外，在收集、贮存和输送该液晶排列材料废溶液期间，优选将上述废溶液的温度保持在5摄氏度以下。图1提供了表示液晶排列材料粘度根据温度和贮存期变化的曲线图。图1中在5℃时几乎未显示出粘度变化。可用冷却浴槽或冷却夹套来保持该温度。此外，由于当液晶排列材料组分聚酰亚胺与H2O接触时，聚酰亚胺被水解，所以优选阻隔上述液晶排列材料废溶液与含水分的空气之间的接触。图2表示聚酰氨酸与H2O反应导致水解过程的化学式。通过排列材料粘度降低，聚酰氨酸水解产生印刷率(printingratio)恶化问题。在下表1比较了排列层的未稀释溶液和废溶液的物理性能。表1<tablesid="table1"num="001"><table>样品水分(％)粘度(Cp)Cl(ppm)固含量(％)排列层的未稀释溶液0.324.6未测出5.0排列层的废溶液3.319.214.34.9</table></tables>如上表1所示，与废溶液相比，排列材料的未稀释溶液的水分含量较低、粘度较高且氯(Cl)含量较低。但是，固含量百分数相似。如上表1所表示的，水分大大影响粘度，并且可通过阻止与含水分的空气接触而防止废溶液被污染。优选配备吹入N2气的设备作为在废溶液的收集、贮存和输送期间的阻隔空气接触的装置，以便阻隔与含水分空气的接触。此外，本发明包括通过将上述收集的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺的步骤，聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺液晶排列材料不溶于该有机溶剂或超纯水中。上述有机溶剂优选醚类，且上述有机溶剂或超纯水消耗量优选为每100重量份上述液晶排列材料废溶液超过130重量份，更优选130～160重量份。本发明进一步包括从上述有机溶剂中分离聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺的步骤。虽然上述分离通常使用过滤方法，但也可使用从溶剂中分离固体的其它方法，例如离心分离方法。此外，本发明可进一步包括为了更可靠地从该固体聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺中除去任何有机溶剂而将滤出的固体聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺洗涤和干燥的步骤。在上述干燥步骤中优选使用真空烘箱。此外，本发明包括将上述所分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶于包含例如排列材料的未稀释溶液组分的一种混合溶剂中。由于上述分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺为固体形式，所以上述再生的固体排列层材料溶入排列材料的未稀释溶液所用的溶剂中，以制备一种排列材料溶液。极性溶剂例如N-甲基-2-吡咯烷酮(pyrrolidinone)和/γ-丁内酯等等用作上述的溶剂，并且为了提高可印刷性(printability)，通常将具有低表面张力的溶剂如溶纤剂等混合在一起使用。以下描述本发明的实施例。但是以下实施例仅供说明本发明，本发明并不限于以下实施例。实施例1在将温度保持在5℃之下并吹入N2气的同时，经管道收集LCD液晶加工中产生的液晶排列材料废溶液，随后，通过将上述收集的排列材料废溶液放入超纯水而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，并且通过过滤有机溶剂、聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺的混合溶液，从超纯水中分离该固体聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺。在用蒸馏水洗涤上述分离的固体聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺之后，在真空烘箱中将其干燥。将上述干燥的固体聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺放入混合了N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯和溶纤剂的混合溶剂后，加热以溶解固体聚酰氨酸和该可溶聚酰亚胺以制造再生的液晶排列材料。测试1测定根据上述实施例1制造的再生液晶排列材料、液晶排列材料废溶液和在LCD液晶加工中初次使用后简单收集的液晶排列材料未稀释溶液的固含量、粘度、水分含量以及金属杂质含量。上述测定的结果列于表2。表2<tablesid="table2"num="002"><table>未稀释溶液废溶液再生的液晶排列材料固体含量(重量％)4.935.275.13粘度(Cp)24.619.925.8含湿量(％)0.254.580.34金属杂质(ppm)Na＜0.5Na0.19Na0.18Mg＜0.5Mg0.02Mg0.04Al＜0.5Al0.05Al0.06K＜0.5K0.02K0.16Fe＜0.5Fe0.05Fe0.10</table></tables>在LCD液晶加工中，认为粘度和水分含量性能很重要。表2显示再生液晶排列材料的粘度为25.8Cp，该值远高于废溶液的19.9Cp并和未稀释溶液的24.6Cp的水平相似。此外，如上表2中表示的，再生液晶排列材料的水分含量为0.34％，该值远少于废溶液的4.58％并和未稀释溶液的0.25％的水平相似。上述结果显示实施例1液晶排列材料的物理性能和未稀释溶液的那些性能等同。测试2将上述实施例1中制造的再生液晶排列材料应用于聚酰亚胺印刷和摩擦工艺中，以便与液晶排列材料未稀释溶液比较。印刷了二十六(26)片，且印刷加工中没有不合格品。在水准测量(leveling)、边块(edgelumps)、干燥和针孔率方面，用未稀释溶液的印刷结果和实施例2产品之间也没有特别的不同。此实施例的层厚度为665埃，未显出与使用未稀释溶液有特别不同。此外，在摩擦加工中，当与使用未稀释溶液的结果比较，在偏心度、倾斜、聚酰亚胺上翘(lifting)和布沾污方面也没有特别的差别。上述结果显示出排列材料未稀释溶液与再生排列材料之间没有区别。通过能制造出与液晶排列材料未稀释溶液等效的再生液晶排列材料，本发明液晶排列材料的产生方法能够极大有助于降低成本和防止环境污染。经再生液晶排列材料废溶液就能做到这一点，该废溶液在LCD液晶加工中占相当大部分的成本，因为其用后通常被废弃。虽然参照优选实施方案详细描述了本发明，本领域熟练技术人员将理解，在不背离所附权利要求书中所阐明的本发明的精神和范围，可对其作出各种改进和替换。权利要求1．一种液晶排列材料的再生方法，其特征在于包括以下步骤收集液晶排列材料废溶液；通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中；以及从上述有机溶剂或超纯水中分离固化的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺。2．一种液晶排列材料的再生方法，其特征在于包括以下步骤收集液晶排列材料废溶液；通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中；从上述有机溶剂或超纯水中分离固化的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺；以及将所分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶解在包含例如排列材料的未稀释溶液组成的一种混合溶剂中。3．一种液晶排列材料的再生方法，其特征在于包括以下步骤用配备输送管和原料容器的冷却装置收集液晶排列材料废溶液；通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中；从上述有机溶剂或超纯水中分离固化的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺；以及将所分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶解在包含例如排列材料的未稀释溶液组成的一种混合溶剂中。4．一种液晶排列材料的再生方法，其特征在于包括以下步骤用配备空气接触阻隔装置和冷却装置的输送管和原料容器收集液晶排列材料的废溶液，在该空气接触阻隔装置中，空气与液晶排列材料废溶液的接触被阻隔，在该冷却装置中，液晶排列材料的废溶液被冷却；通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中；从上述有机溶剂或超纯水中分离固化的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺；以及将所分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶解在包含例如排列材料未稀释溶液组成的一种混合溶剂中。5．一种液晶排列材料的再生方法，其特征在于包括以下步骤用配备空气接触阻隔装置和冷却装置的输送管和原料容器收集液晶排列材料的废溶液，在该空气接触阻隔装置中，空气与液晶排列材料废溶液的接触被阻隔，在该冷却装置中，液晶排列材料的废溶液被冷却；通过将上述收集到的液晶排列材料废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中；从上述有机溶剂或超纯水中分离固化的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺；洗涤并干燥所分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺，并将洗涤并干燥过的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶解在包含如排列材料的未稀释溶液组分的一种混合溶剂中。6．按照权利要求1、2、3、4或5的液晶排列材料的再生方法，其进一步的特征在于，在从有机溶剂或超纯水中分离固化的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺的步骤中使用过滤方法。7．按照权利要求3、4或5的液晶排列材料的再生方法，其进一步的特征在于，在低于5℃的温度下收集液晶排列液的废溶液。8．按照权利要求3、4或5的液晶排列材料的再生方法，其进一步的特征在于，该冷却装置为冷却浴或冷却夹套。9．按照权利要求4或5的液晶排列材料的再生方法，其进一步的特征在于，在该废溶液的收集、贮存和输送期间，收集液晶排列液的废溶液同时吹入N2气。10．按照权利要求1、2、3、4或5的液晶排列材料的再生方法，其进一步的特征在于，该有机溶剂为醚类。11．按照权利要求1、2、3、4或5的液晶排列材料的再生方法，其进一步的特征在于，每100重量份排列材料废溶液所用的有机溶剂或超纯水的消耗量为130重量份或以上。12．按照权利要求5的液晶排列材料的再生方法，其特征在于，在所分离的聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺的洗涤和干燥步骤中使用真空炉。全文摘要本发明涉及液晶排列材料的再生方法,其中与LCD液晶加工中原始液晶排列材料等效的再生液晶排列层可通过收集排列材料的废溶液而再生,该废溶液是在使用液晶排列材料的LCD制造过程中大量产生的。通过将排列材料的废溶液放入一种有机溶剂或超纯水中而固化聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺,液晶排列材料组分聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺不溶于该有机溶剂或超纯水中,从有机溶剂或者超纯水分离聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺,并将所分离的固体聚酰氨酸和可溶聚酰亚胺溶解在一种溶剂中而做到这一点。用此方法再生液晶排列层材料能大大有助于降低生产成本。文档编号G02F1/1337GK1298918SQ9912783公开日2001年6月13日申请日期1999年12月30日优先权日1999年12月3日发明者李凤雨,李寿元,南孝学,周振豪,郑洙任,朴弘植,姜圣哲申请人:三星电子株式会社