End-of-Life Liquid Crystal Displays Recycling: Physico-Chemical Properties of Recovered Liquid Crystals - Université de Lille Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Crystals Année : 2022

End-of-Life Liquid Crystal Displays Recycling: Physico-Chemical Properties of Recovered Liquid Crystals

Résumé

This report focuses particularly on liquid crystals display (LCD) panels because they represent a significant amount of all WEEE collected. Technologies involving liquid crystals (LCs) have enjoyed considerable success since the 1970s in all fields of LC displays (LCDs). This currently provokes the problem of waste generated by such equipment. Based on current statistical data, the LC amount represents approximately 1.3 g for a 35-inch diameter LCD panel unit possessing a total weight of 15 kg. In France, a recent study revealed LCD waste to represent an average of 5.6 panels per household. This represents an important quantity of LCs, which are generally destroyed by incineration or washed out with detergents during the recycling processes of end-of-life (EOL) LCDs. Hence, the aim of this study is to show that it is possible to remove LC molecules from EOL-LCD panels with the goal of valorizing them in new sectors. EOL-LCD panels have undergone various stages of dismantling, chemical treatments and characterization. The first stage of manual dismantling enables the elimination of the remaining physical components of the panels to process LC molecules only, sandwiched between the two glass plates. Mechanical treatment by scraping allows us to obtain a concentrate of LCs. The results obtained from chemical and physical techniques show that these molecules retain the characteristics essential for their operation in the field of optical and electro-optical devices. As the use of LCD surfaces continues to rise significantly, the amounts and economic stakes are huge, fully justifying the development of an LC recovery process for used panels. Many potential uses have been identified for these LC molecules: in new flat LCD panels after purification of the LCs concentrate, in PDLC systems, as lubricants or in thermal applications.
Ce rapport se concentre particulièrement sur les écrans à cristaux liquides (LCD) car ils représentent une quantité importante de tous les DEEE collectés. Les technologies impliquant des cristaux liquides (LC) ont connu un succès considérable depuis les années 1970 dans tous les domaines des écrans LC (LCD). Ceci pose actuellement le problème des déchets générés par de tels équipements. Sur la base des données statistiques actuelles, la quantité de LC représente environ 1,3 g pour une unité de panneau LCD de 35 pouces de diamètre possédant un poids total de 15 kg. En France, une étude récente révèle que les déchets LCD représentent en moyenne 5,6 panneaux par foyer. Cela représente une quantité importante de LCD, qui sont généralement détruits par incinération ou lavés avec des détergents lors des processus de recyclage des LCD en fin de vie (EOL). Ainsi, le but de cette étude est de montrer qu'il est possible de retirer des molécules LC des panneaux EOL-LCD dans le but de les valoriser dans de nouveaux secteurs. Les panneaux EOL-LCD ont subi différentes étapes de démantèlement, de traitements chimiques et de caractérisation. La première étape de démontage manuel permet d'éliminer les composants physiques restants des panneaux pour ne traiter que les molécules LC, prises en sandwich entre les deux plaques de verre. Le traitement mécanique par grattage permet d'obtenir un concentré de CL. Les résultats obtenus à partir de techniques chimiques et physiques montrent que ces molécules conservent les caractéristiques essentielles à leur fonctionnement dans le domaine des dispositifs optiques et électro-optiques. Alors que l'utilisation des surfaces LCD ne cesse d'augmenter de manière significative, les montants et les enjeux économiques sont énormes, justifiant pleinement le développement d'un procédé de valorisation LC des dalles usagées. De nombreuses utilisations potentielles ont été identifiées pour ces molécules LC : dans de nouveaux écrans LCD plats après purification du concentré de LC, dans des systèmes PDLC, comme lubrifiants ou dans des applications thermiques.

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Dates et versions

hal-03871394 , version 1 (25-11-2022)

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Citer

Idriss Moundoungou, Zohra Bouberka, Guy-Joël Fossi Tabieguia, Ana-Luisa Barrera Almeida, Yazid Derouiche, et al.. End-of-Life Liquid Crystal Displays Recycling: Physico-Chemical Properties of Recovered Liquid Crystals. Crystals, 2022, Crystals, 12 (11), pp.1672. ⟨10.3390/cryst12111672⟩. ⟨hal-03871394⟩
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