(57)【要約】 【課題】  液晶ディスプレイパネルから偏光板を効率良く剥離するシステム、及びその偏光板が剥離された液晶ディスプレイパネルから表示素子構成物質を連続的に分離してガラス基板の再利用を行う再利用方法を提供すること。【解決手段】  粘着剤で貼られた偏光板をガラス基板より剥離する液晶ディスプレイパネル１０の偏光板剥離システムにおいて、粘着剤の粘着力を低下させる熱負荷部（ア）と、粘着力低下後の偏光板の一端側に接着剤にてテープ４２を接着する剥離部（イ）とを有し、この剥離部（イ）で、接着したテープを巻き取ることで、偏光板を剥離する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール部により内部に液晶材を封入保持した１対のガラス基板と、該１対のガラス基板の外表面に粘着剤で貼られた偏光板とを有する液晶ディスプレイパネルにおいて、前記粘着剤で貼られた偏光板をガラス基板より剥離する液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムであって、前記粘着剤の粘着力を低下させる工程と、粘着力低下後の偏光板の一端側に接着剤にてテープを接着する工程と、接着したテープを巻き取る工程を備えていることを特徴とする液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システム。
【請求項２】
前記粘着剤の粘着力を低下させる工程は粘着剤に熱負荷を加える手段である請求項１に記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システム。
【請求項３】
前記接着剤の接着力は低下した粘着剤の粘着力よりも大きい請求項１または２に記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システム。
【請求項４】
前記テープを巻き取る工程は一対のローラ間に該テープを挟持して該ローラを回転させる手段を有している請求項１ないし３のいずれかに記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載された液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムにより、偏光板が剥離された液晶ディスプレイパネルを再利用する液晶ディスプレイパネルの再利用方法であって、シール部をカッターで切除して２枚のガラス基板に分離し、両ガラス基板の内面研削をダイヤホイールで行って、ガラス基板と表示素子構成物質とを分離することを特徴とする液晶ディスプレイパネルの再利用方法。
【請求項６】
前記液晶ディスプレイパネルを搬送装置に搬送させながら偏光板の剥離、ガラス基板の分離及び表示素子構成物質の研削を行う請求項５に記載の液晶ディスプレイパネルの再利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール部により内部に液晶材を封入保持した１対のガラス基板と、該１対のガラス基板の外表面に粘着剤で貼られた偏光板とを有する液晶ディスプレイパネルにおいて、前記偏光板をガラス基板より剥離する液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システム、及び該システムにより偏光板が剥離された液晶ディスプレイパネルを再利用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像等を表示するフラット型表示装置として液晶ディスプレイパネルが用いられている。図９はこのような液晶ディスプレイパネルの概略構造を説明する断面図であり、１対のガラス基板０１，０２がスペーサ０３により一定間隔に保持され、シール部材０４により内部に液晶材０５が封入されている。ガラス基板０１，０２の液晶側は液晶分子をそれぞれ所定方向に配向制御する配向膜０６，０７及び透明電極０８，０９が配され、ガラス基板０１，０２の両外表面側にはほぼ全面に互いの偏光軸が直交するように配した偏光板０１０、０１１が粘着剤を介して貼り付けられている。
【０００３】
これら偏光板０１０，０１１は液晶ディスプレイパネルとして使用しているときはガラス基板０１，０２に貼着されているが、液晶ディスプレイパネルの製造過程において偏光板０１０、０１１にゴミやキズが発見されたような場合に、いったん貼着した偏光板０１０、０１１をガラス基板０１，０２から剥離して、正常な偏光板０１０、０１１を貼り直す必要がある。一方、長期に渡って使用した液晶ディスプレイパネルを廃棄処分する場合に、ガラス基板とそれ以外とを分離して磨りガラス等として再利用を図るためにも、偏光板０１０、０１１のガラス基板０１，０２からの剥離は欠かせないものである。
【０００４】
このような事情の基に開発された従来の偏光板の剥離方法として、偏光板の端縁を巻き取りローラによって巻き取らせたものが知られている（特許文献１参照）。図１０はこのような従来の偏光板の剥離方法を示した平面図で、液晶ディスプレイパネル１は移載装置に乗ってＡ方向に移動している。偏光板３の端部３ａが工具によって２０〜３０ｍｍ程度剥がされ、その剥がした部分を両面粘着テープ５を介して巻き取りローラ７に巻き付ける。このような準備段階を経た後、押さえローラ４で液晶ディスプレイパネル１の浮き上がりを押さえながら、巻き取りローラ７をモータ等で回動駆動すれば、液晶ディスプレイパネル１がＡ方向に進むにつれて偏光板３が次第に剥がれていき、やがて偏光板３はガラス基板９から完全に剥離される。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１９７３９４号公報（段落００２０−００２３、図２参照図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の剥離方法は、偏光板３の端部３ａを巻き取りローラ７に巻き付ける際に、最初にカッター等の工具で偏光板３の一部をガラス基板９から剥がさなければならず、薄い偏光板３を捲り上げるには熟達した技術と時間を要し、特に、大量の廃棄液晶ディスプレイパネルから偏光板を剥がしてガラス基板を再利用しようとするには不向きであった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、液晶ディスプレイパネルから偏光板を効率良く剥離するシステム、及びその偏光板が剥離された液晶ディスプレイパネルから表示素子構成物質を連続的に分離してガラス基板の再利用を行う再利用方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムは、シール部により内部に液晶材を封入保持した１対のガラス基板と、該１対のガラス基板の外表面に粘着剤で貼られた偏光板とを有する液晶ディスプレイパネルにおいて、前記粘着剤で貼られた偏光板をガラス基板より剥離する液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムであって、前記粘着剤の粘着力を低下させる工程と、粘着力低下後の偏光板の一端側に接着剤にてテープを接着する工程と、接着したテープを巻き取る工程を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、粘着剤の粘着力を低下させるので、従来のようにカッター等の工具で偏光板の一部をガラス基板から剥がす必要がなく、効率よく偏光板を剥離することができる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムは、請求項１に記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムであって、前記粘着剤の粘着力を低下させる工程は粘着剤に熱負荷を加える手段であることを特徴としている。
この特徴によれば、粘着剤の性状に応じた熱負荷を加えることで、粘着剤の異なる各種偏光板に対応できる。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムは、請求項１または２に記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムであって、前記接着剤の接着力は低下した粘着剤の粘着力よりも大きいことを特徴としている。
この特徴によれば、接着剤の接着力が低下した粘着剤の粘着力よりも大きいことにより、途中でテープが偏光板から分離することなく確実に偏光板を剥離できる。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムは、請求項１ないし３のいずれかに記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムであって、前記テープを巻き取る工程は一対のローラ間に該テープを挟持して該ローラを回転させる手段を有していることを特徴としている。
この特徴によれば、テープを巻き取りローラで巻き取ることにより、偏光板を均一の力で剥ぎ取ることができる。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の液晶ディスプレイパネルの再利用方法は、請求項１ないし４のいずれかに記載の液晶ディスプレイパネルの偏光板剥離システムにより、偏光板が剥離された液晶ディスプレイパネルを再利用する液晶ディスプレイパネルの再利用方法であって、シール部をカッターで切除して２枚のガラス基板に分離し、両ガラス基板の内面研削をダイヤホイールで行って、ガラス基板と表示素子構成物質とを分離することを特徴としている。
この特徴によれば、カッターで２枚のガラス基板に分離し、ガラス基板に付着した表示素子構成物質をダイヤホイールによる研削という手法で剥ぎ取ることにより、低コストで効率的な解体作業が作業できる。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の液晶ディスプレイパネルの再利用方法は、請求項５に記載の液晶ディスプレイパネルの再利用方法であって、前記液晶ディスプレイパネルを搬送装置に搬送させながら偏光板、ガラス基板及び表示素子構成物質を分離することを特徴としている。
この特徴によれば、液晶ディスプレイパネルを搬送させながら、一連の作業が完遂できるので、大量の解体作業に対しても連続的に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明で使用される液晶ディスプレイパネルのモデル図、図２は偏光板の一部拡大斜視図、図３は偏光板の剥離システムを示す図であり、（ａ）は熱負荷を与える工程図、（ｂ）はテープ接着工程図、（ｃ）はテープの巻き取り工程図を示す。
【００１６】
図１に示すように、１０は液晶ディスプレイパネルで、スペーサ１２により一定間隔に保持され１対のガラス基板１４、１６、シール部材１８によりガラス基板１４，１６間に封入された液晶材２０、ガラス基板１４、１６の液晶側に配された配向膜及び透明電極（以下表示素子構成物という）２２、ガラス基板１４、１６の外表面側に粘着された偏光板３０、３０で構成されている。
【００１７】
偏光板３０は、図２に示すように、離形フィルム３３、粘着剤層３４、基板フィルム３５、偏光フィルム３６、基板フィルム３７、そして保護フィルム３８が重合されており、離形フィルム３３を剥がして粘着剤層３４をガラス基板１４及び１６に貼り付けてある。
【００１８】
偏光フィルム３６としてはＰＶＡ（ポリビニールアルコール）系フィルムのごとき親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料を吸着させて延伸したものが用いられ、その厚さは５〜８０μｍ程度であるが、これに限定されるものではない。また、保護フィルム３８は透明性、機械的強度、熱安定性に優れたプラスチックが好ましい。粘着剤層３４としてはアクリル系粘着剤が主として用いられ、その調整は、例えばアクリル系共重合体の含有液にエポキシ系の架橋剤を配合して行う。
【００１９】
このようにして粘着剤層３４により貼り付けられた偏光板３０を剥離するシステムについて説明する。粘着剤３４としては、加熱することにより液状化して粘着力が低下するタイプのもの、加熱することよりも冷却する方が粘着力が低下する、主としてファンデルワース力で付着しているタイプのもの、あるいは被接着体との線膨張率の差を利用し、急加熱急冷却（熱衝撃）を行って界面の応力により剥離可能なタイプのもがあり、各タイプに応じて熱負荷を与える。
【００２０】
図３（ａ）は粘着剤３４の粘着力を低下させるために、液晶ディスプレイパネル１０の外方より保護フィルム３８を介して粘着剤３４にペルチェ冷却機４０で熱負荷を加える工程を示したもので、液晶ディスプレイパネル１０の片面をペルチェ冷却機４０の冷却プレート面４０ａに載置する。
【００２１】
そして、両側の粘着剤３４が冷却された後に、図３（ｂ）に示すように、片面ずつ液晶ディスプレイパネル１０の保護フィルム３８の一端側にテープ４２を接着剤で接着する。この接着剤は低温での接着特性が良く、接着力は当然ではあるが、低下した粘着剤の粘着力より大きいものを使用する。
【００２２】
このようにして保護フィルム３８に接着したテープ４２は、図３（ｃ）に示すように、一対の巻き取りローラ４４、４６に挟んでー方のローラ４４に連結したモータＭにより巻き取る。テープをこのように巻き取りローラ４４、４６で巻き取ることにより、偏光板３０を均一の力で剥ぎ取ることができ、粘着された偏光板３０はガラス基板１４より確実に剥離される。片側の偏光板３０を剥離した後、同様にもう一方の偏光板３０もガラス基板１６より剥離する。そしてガラス基板上に残された粘着剤の残りは水系洗浄剤で完全に除去する。
【００２３】
上記説明では粘着剤が冷却に対して粘着力が低下するタイプのもので説明したが、加熱に対して粘着力が低下するタイプのものや急加熱急冷却に対して粘着力が低下するタイプは、それぞれそのタイプに応じて適正な温度で熱負荷をかければよい。
【実施例２】
【００２４】
このようにして偏光板が隔離された液晶ディスプレイパネルを更に解体して、ガラス基板を素ガラスとしてあるいはガラスの原料として再利用化する第２の実施例について図４ないし図６に基づき説明する。
【００２５】
図４は偏光板が隔離された液晶ディスプレイパネルにおいてシール部材をカッターで切除する工程を示す斜視図で、図４（ａ）は矩形状パネルの一方の対向する２辺を切り落す状態を示し、図４（ｂ）は矩形状パネルの他方の対向する２辺を切り落す状態を示し、図４（ｃ）は図４（ｂ）のカット位置を示す概略正面図である。図５は分離したガラス基板の内接面側を洗浄する状態を示す工程図、図６はシール部材が削除されたガラス基板の液晶側内面をダイヤホイールで内面研削する工程を示す斜視図である。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、偏光板が剥離された液晶ディスプレイパネル５０はシール部１８が切除されるように、切断線Ｃ１、Ｃ２に沿って２連カッターＣ、Ｃで矩形状パネルの一方の対向する２辺が切除される。続いて、図４（ｂ）に示すように、２辺が切り落とされた液晶ディスプレイパネル５１を９０度回転させ、切断線Ｃ３、Ｃ４に沿って同様に他方の対向する２辺を２連カッターＣ、Ｃで切除する。図４（ｃ）は図４（ｂ）のカット位置を示す概略正面であって、２連カッターＣ、Ｃにより切り取る部分は、図の一点鎖線に示すように、シール部分１８の少し内側である。
【００２７】
４辺のシール部材１８がカットされると２つのガラス基板１４、１６が分離される。そしてガラス基板１４、１６の両対接面間に存在していたスペーサ及び液晶材は、図５に示すように、溶解性、リンス性に優れた界面活性剤と溶剤が主成分の洗浄剤を上方から散布器５３にて散布して洗い流して除去する。次にガラス基板１４、１６に残された電極を含む表示素子構成物質２２を上に向けて研削盤のテーブル上にそれぞれ載置される。
【００２８】
研削盤のテーブル上に置かれたガラス基板１４は、図６に示すように、周囲に冷却水用のスリットを複数有するダイヤホイール５４を使用して、対接面に付着している電極を含む表示素子構成物質２２の全てを研削して、ガラス基板１４に不純物のない研磨面１４ａを形成する。同様にもう一方のガラス基板１６についても表示素子構成物質２２の全てを研削する。
【００２９】
研削具としては、ダイヤモンドやＣＢＮ（立体晶窒化硼素）固定した電着ホイールを使用してもよいが、ダイヤホイールの方が表示素子構成物質を迅速且つ確実に基板から剥離することができる。このようにして得られたガラス基板は素ガラスとしてあるいはガラスの原料として再利用することができる。また研削によって形成されたスラッジ内に含まれる電極などの組成物のうち、貴金属となるＡｇ，Ｓｎ及びＩｎも回収することができる。
【実施例３】
【００３０】
廃棄液晶ディスプレイパネルを搬送装置に搬送させながら偏光板の剥離、ガラス基板の分離及び表示素子構成物質の研削を行う実施例３の発明について図７及び図８の流れ工程概略図に基づいて説明する。図７は偏光板の剥離工程図、図８はガラス基板の分離及び表示素子構成物質の研削工程図である。
【００３１】
図７に示すように、再利用予定の液晶ディスプレイパネル１０は回収パレットより取り出され、熱負荷部（ア）のペルチェ冷却室Ｐで所要時間冷却された後、搬送コンベア６０で次の剥離部（イ）に移送される。この剥離部（イ）では接着テープ４２が偏光板の表面に接着され、一対の巻き取りローラ４４、４６により巻き取られて偏光板が剥離される。液晶ディスプレイパネル１０は搬送コンベア６２により移送されながら偏光板が剥離されるが、剥離中の液晶ディスプレイパネル１０の浮き上がりを防止するために、搬送コンベア６２には押さえロッド６３が設けられている。
【００３２】
ガラス基板より偏光板が剥離された後、次の反転部（ウ）に移行し、ここで液晶ディスプレイパネル１０は、真空吸着装置６４により反転されて載置台６６に置かれる。そして再び第２の剥離部（エ）で、液晶ディスプレイパネル１０は搬送コンベア６８で移送されながら、その裏面側の偏光板が剥離される。
【００３３】
図８に示すように、両面の偏光板が剥離された液晶ディスプレイパネル５０は、切断部（オ）において、搬送コンベア７０で移送されながらモータＭで駆動される２連カッターＣで一対の対向辺が切断される。このときシール部材は完全に取り除かれる切り込み幅をもって切除される。
【００３４】
次に、一対の対向辺が切断された液晶ディスプレイパネル５１は反転部（カ）に移され、反転部（カ）のターンテーブル７２により９０°回転される。９０°回転された液晶ディスプレイパネル５１は再び切断のため第２切断部（キ）に移される。この第２切断部（キ）も最初の切断部（オ）と同様に液晶ディスプレイパネル５１を移送するための搬送コンベア７４と２連のカッターＣで構成され、モータＭにより駆動されている２連カッターＣを通過することで、液晶ディスプレイパネル５１のシール部がまだ残存しているもう一方の対向辺が切断される。
【００３５】
シール部が切除された後、液晶ディスプレイパネル５１は、分離部（ク）で２つのガラス基板１４，１６に分離され、載置台７６に載置される。この分離部（ク）で、ガラス基板１４、１６の両対接面間に存在していたスペーサ及び液晶材が、散布器５３からの洗浄剤で洗い流される。
【００３６】
液晶材等が洗い流された後、表示素子構成物質が上に向くようにした状態でガラス基板１４，１６が一つずつ研削部（ケ）に運ばれる。この研削部（ケ）には２列に並んだ複数個（本実施例では７個）の回転するダイヤホイール５４が横設され、ガラス基板がこのダイヤホイール５４を通過することにより、表示素子構成物質が剥離される。剥離時はダイヤホイール５４の周面から冷却水を常時散布するのが好ましい。剥離作業を終えた基板は搬送装置である搬送コンベア７８から搬出され、図示しない収納パレット等に一時的に保管される。
【００３７】
上記のような再利用方法によれば、切断には２連のカッターを使用することで同時切断が可能であり、かつ、ガラス基板の両対接面に付着した電極を含む表示素子構成物質はダイヤホイールを複数横設することで確実に剥ぎ取ることができ、しかも高価な特殊工具を用いていないので、低コストで効率的な効率的な解体作業が作業できる。また、液晶ディスプレイパネルを搬送させながら、一連の作業が完遂できるので、大量の解体作業に対しても連続的に行える
【００３８】
以上、本発明の３つの実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、例えば、偏光板を巻き取るのに一対の巻き取りローラを用いたが、巻き取りリールを使用しても良い。また、偏光板を剥ぎやすくするために予めカッターで長手方向のスリットを複数本入れるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明で使用される液晶ディスプレイパネルのモデル図である。
【図２】偏光板の一部拡大斜視図である。
【図３】偏光板の剥離システムを示す図であり、（ａ）は熱負荷を与える工程図、（ｂ）はテープ接着工程図、（ｃ）はテープの巻き取り工程図を示す。
【図４】偏光板が隔離された液晶ディスプレイパネルにおいてシール部材をカッターで切除する工程を示す斜視図で、（ａ）は矩形状パネルの一方の対向する２辺を切り落す状態を示し、（ｂ）は矩形状パネルの他方の対向する２辺を切り落す状態を示し、（ｃ）は図４（ｂ）のカット位置を示す概略正面図である。
【図５】分離したガラス基板の内接面側を洗浄する状態を示す工程図である。
【図６】シール部材が削除されたガラス基板の液晶側内面をダイヤホイールで内面研削する工程を示す斜視図である。
【図７】偏光板の剥離工程図である。
【図８】ガラス基板の分離及び表示素子構成物質の研削工程図である。
【図９】従来の液晶ディスプレイパネルの概略構造を説明する断面図である。
【図１０】従来の偏光板の剥離方法を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０                      液晶ディスプレイパネル
１２                      スペーサ
１４，１６                ガラス基板
１８                      シール部材
２０                      液晶材
２２                      表示素子構成物質
３０                      偏光板
３３                      離形フィルム
３４                      粘着剤層
３５，３７                基板フィルム
３６                      偏光フィルム
３８                      保護フィルム
４０                      ペルチェ冷却機  
４０ａ                    冷却プレート面
４２                      テープ
４４，４６                巻き取りローラ
５０                      偏光板が剥離された液晶ディスプレイパネル
５１                      二辺が切り落とされた液晶ディスプレイパネル
５３                      散布器
５４                      ダイヤホイール
６０，６２，６８          搬送コンベア
７０，７４，７８          搬送コンベア
６３                      押さえロッド
６４                      真空吸着装置
６６、７６                載置台
７２                      ターンテーブル
【図１】
2006099018.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006099018.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006099018.tif 000011
【図１０】
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