(57)【要約】【課題】容易且つ環境負荷の小さい方法により、液晶表示パネル１から光学的フィルム１４，１５を分離する。【解決手段】  液晶層１３に積層して設けられたガラス基板２１，２５と、ガラス基板２１，２５に接着層を介して積層された光学的フィルム１４，１５とを備える液晶表示パネル１から、光学的フィルム１４，１５を分離する方法であって、液晶表示パネル１を冷却する冷却工程を行い、その後、冷却工程で冷却された液晶表示パネル１のガラス基板２１，２５から、光学的フィルム１４，１５を剥離させる剥離工程を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示媒体層に積層して設けられたガラス基板と、該ガラス基板に接着層を介して積層された光学的フィルムとを備える表示パネルから、上記光学的フィルムを分離する方法であって、
上記表示パネルを冷却する冷却工程と、
上記冷却工程で冷却された上記表示パネルのガラス基板から、上記光学的フィルムを剥離させる剥離工程とを備えている
ことを特徴とする光学的フィルムの分離方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記冷却工程では、表示パネルを液体窒素に浸漬して冷却する
ことを特徴とする光学的フィルムの分離方法。
【請求項３】
請求項１において、
上記冷却工程では、表示パネルをペルチェ素子により冷却する
ことを特徴とする光学的フィルムの分離方法。
【請求項４】
請求項１において、
上記冷却工程では、表示パネルをドライアイスにより冷却する
ことを特徴とする光学的フィルムの分離方法。
【請求項５】
請求項１において、
上記冷却工程では、冷凍機によって発生させた冷気により表示パネルを冷却する
ことを特徴とする光学的フィルムの分離方法。
【請求項６】
請求項１において、
上記冷却工程では、表示パネルに対して粒塊を冷風と共に打ちつける
ことを特徴とする光学的フィルムの分離方法。
【請求項７】
請求項６において、
上記粒塊は、ドライアイスである
ことを特徴とする光学的フィルムの分離方法。
【請求項８】
請求項１において、
上記表示パネルは、表示媒体層が液晶層により構成された液晶表示パネルである
ことを特徴とする光学的フィルムの分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的フィルムを表示パネルから分離させる光学的フィルムの分離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来のＣＲＴテレビに代わって、液晶テレビやＰＤＰテレビ等の薄型テレビの需要が拡大の一途を辿っている。今後、これらの薄型テレビは、寿命が終わったときに廃棄物として大量に排出されることが予想される。
【０００３】
このような薄型テレビ等の表示装置は、基本的にＣＲＴテレビとは大きく異なる構造を有しているので、材料のリサイクル率を高めるためには、液晶パネルやＰＤＰパネル等の表示パネルを構成材料毎に回収することが不可欠となる。
【０００４】
薄型の表示装置は、表示パネル以外の部品については、従来のＣＲＴテレビと同様に、家電リサイクル法に基いた分別や分解が可能であると考えられる。しかしながら、表示パネルはＣＲＴと全く異なる構成であるために、その分解方法が技術的に確立されていないのが現状である。
【０００５】
表示パネルの一例として、一般的な液晶表示パネルについて説明する。液晶表示パネルは、複数の薄型トランジスタ（ＴＦＴ）を有するＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して設けられた対向基板と、ＴＦＴ基板及び対向基板の間に設けられた液晶層とにより構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
上記ＴＦＴ基板は、ガラス基板上に複数のＴＦＴがマトリクス状に配置して構成されている。一方、対向基板は、ガラス基板上に透明電極やカラーフィルタ等が形成されている。そして、ＴＦＴ基板及び対向基板の各ガラス基板の外面には、透過光や反射光の特性を変調するための光学的フィルムが積層されている。上記光学的フィルムは、例えば偏光板や位相板等により構成され、ガラス基板の外面に接着剤を介して接着されている。
【０００７】
上記液晶表示パネルを有効にリサイクルするためには、ガラス基板を他の部材から分離することが望ましい。液晶パネルから分離されたガラス基板が素ガラスであれば、セラミック製品の上薬や、レンガ材料としての用途も可能となる。つまり、樹脂製の光学的フィルムがガラスに混在するのは、リサイクルの用途制限となるため好ましくない。したがって、ガラス基板から光学的フィルムを引き剥がすことが必要となる。
【特許文献１】特開２００３−２０２５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記光学的フィルムをガラス基板から引き剥がすことは、実際には難しいという問題がある。
【０００９】
すなわち、ゲル状の接着剤により構成されている接着層の接着機能は、ファンデルワールス力に基くものである。つまり、樹脂により構成されている光学的フィルムには、この接着層が密着した状態（分子間距離が１〜５Å以下）で塗布されている。接着層が設けられた光学的フィルムを、ガラス基板に対して少し温度を上げて貼り付けると、ゲル状の接着層は容易に変形し、ガラス表面との密着面積が除々に広がる。その密着面積は、所定の時間が経過すると飽和に達する。このように、光学的フィルムは、ガラス基板に対し、ゲル状の接着層を介して広い面積で強力に接着されているので、ガラス基板から完全に引き剥がして分離することは非常に困難となっている。
【００１０】
また、光学的フィルム接着している接着層を、溶剤等により溶解させることが考えられるが、完全に溶解させることが難しく、溶解のために非常に長い時間を要してコストが嵩むという問題も生じる。
【００１１】
加えて、上記溶剤を使う手法では、環境負荷が大きく、その廃液自体をさらに浄化処理する必要があるため、逆リサイクルとなる虞れもある。
【００１２】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、容易且つ環境負荷の小さい方法により、表示パネルから光学的フィルムを分離しようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、この発明では、表示パネルを予め冷却して、ガラス基板から光学的フィルムを剥離させるようにした。
【００１４】
具体的に、本発明に係る光学的フィルムの分離方法は、表示媒体層に積層して設けられたガラス基板と、該ガラス基板に接着層を介して積層された光学的フィルムとを備える表示パネルから、上記光学的フィルムを分離する方法であって、上記表示パネルを冷却する冷却工程と、上記冷却工程で冷却された上記表示パネルのガラス基板から、上記光学的フィルムを剥離させる剥離工程とを備えている。
【００１５】
上記冷却工程では、表示パネルを液体窒素に浸漬して冷却することが好ましい。
【００１６】
上記冷却工程では、表示パネルをペルチェ素子により冷却するようにしてもよい。
【００１７】
上記冷却工程では、表示パネルをドライアイスにより冷却するようにしてもよい。
【００１８】
上記冷却工程では、冷凍機によって発生させた冷気により表示パネルを冷却することが好ましい。
【００１９】
上記冷却工程では、表示パネルに対して粒塊を冷風と共に打ちつけるようにしてもよい。上記粒塊は、ドライアイスであることが好ましい。
【００２０】
上記表示パネルは、表示媒体層が液晶層により構成された液晶表示パネルであるようにしてもよい。
【００２１】
−作用−
次に、本発明の作用について説明する。
【００２２】
冷却工程において表示パネルを冷却することにより、接着層は固化すると共に収縮する。すなわち、接着層の分子と、ガラス基板の分子及び光学的フィルムの分子との間で分子間距離がそれぞれ大きくなり、ファンデルワールス力が低下する。
【００２３】
その結果、接着層と、ガラス基板及び光学的フィルムとの間で接着力がそれぞれ低下するため、剥離工程において光学的フィルムをガラス基板から容易に剥離させることが可能となる。
【００２４】
冷却工程では、上記接着層は、液体窒素、ペルチェ素子、又はドライアイスや、冷凍機によって発生させた冷気により、好適に冷却される。また、表示パネルの表面に粒塊を冷風と共に打ちつけることにより、接着層に衝撃力が加わるため、冷却により接着力の低下した光学的フィルムをガラス基板から予め部分的に剥離させて浮かび上がらせることも可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、冷却工程において表示パネルを冷却することにより、接着層と、ガラス基板及び光学的フィルムとの間で接着力をそれぞれ低下させることができるため、剥離工程において光学的フィルムをガラス基板から容易に剥離させることができる。さらに、本発明では、溶剤等を用いないので、廃液を排出することもない。つまり、容易且つ環境負荷の小さい方法により、光学的フィルムを表示パネルから分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２７】
《発明の実施形態１》
図１〜図６は、本発明に係る光学的フィルムの分離方法の実施形態１を示している。本実施形態では、表示パネルである液晶表示パネルから光学的フィルムを分離する方法について説明する。図１は、液晶表示パネル１の断面を示している。
【００２８】
液晶表示パネル１は、図１に示すように、ＴＦＴ基板１１と、対向基板１２と、表示媒体層である液晶層１３と、光学的フィルム１４，１５とを備え、ＴＦＴ基板１１側から対向基板１２側へ透過する光によって表示を行う透過型の表示パネルに構成されている。
【００２９】
上記ＴＦＴ基板１１は、透明な絶縁性基板であるガラス基板２１と、ガラス基板２１の上にマトリクス状に複数配置されたスイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）２２とを備えている。
【００３０】
上記ガラス基板２１には、複数の走査配線（図示省略）及び信号配線（図示省略）が格子状にパターン形成されている。これら走査配線及び信号配線により区画された長方形の領域が、それぞれ１つの画素領域を構成している。ＴＦＴ２２は、上記画素領域毎に１つずつ配置されると共に、上記走査配線及び信号配線に接続され、画素領域の液晶層１３を駆動するように構成されている。
【００３１】
上記対向基板１２は、上記ＴＦＴ基板１１に対向して設けられている。そして、透明絶縁性の基板であるガラス基板２５と、ガラス基板２５に積層されたカラーフィルタ層２６とを備えている。上記カラーフィルタ層２６は、Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色の各着色層がガラス基板２５上にマトリクス状にパターン形成されることにより構成されている。
【００３２】
上記液晶層１３は、ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との間に介在している。すなわち、ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との間には、所定の隙間が形成されており、その隙間に液晶材料が充填されると共に封入部材２７によって封止されることにより、液晶層１３が形成されている。言い換えれば、ガラス基板２１，２５は、液晶層１３に積層して設けられている。
【００３３】
上記光学的フィルム１４，１５は、透過光や反射光の特性を変調するためのフィルムであって、ＴＦＴ基板１１に設けられた第１の光学的フィルム１４と、対向基板１２に設けられた第２の光学的フィルム１５とにより構成されている。
【００３４】
第１の光学的フィルム１４は、図３に示すように、ＴＦＴ基板１１のガラス基板２１の外面にゲル層である接着層３０を介して積層されている。第１の光学的フィルム１４は、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等により構成された偏光子である偏光フィルム３１と、偏光フィルム３１の表裏にそれぞれ貼り付けられて偏光フィルム３１を保護する補強保護フィルム３２とにより構成されている。言い換えれば、偏光フィルム３１は、２枚の補強保護フィルム３２の間に設けられている。補強保護フィルム３２は、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等により構成され、偏光フィルム３１のばね性を確保すると共に、傷や汚れの付着を防止するようになっている。このように、光学的フィルム１４は、樹脂材料により構成され、例えば約０．２５ｍｍ程度の厚みを有している。
【００３５】
一方、第２の光学的フィルム１５は、図２に示すように、対向基板１２のガラス基板２５の外面に接着層４０を介して積層されている。接着層４０は、上記接着層３０と同じものである。第２の光学的フィルム１５は、上記第１の光学的フィルム１４と同様に、ＰＶＡ等の偏光フィルム３１と、偏光フィルム３１の表裏にそれぞれ設けられたＴＡＣ等の補強保護フィルム３２とを備えている。さらに、第２の光学的フィルム１５は、一方の補強保護フィルム３２と接着層４０との間に設けられた位相差フィルム４３を備えている。位相差フィルム４３は、透過光の位相を調整して表示画質を向上させるためのものである。
【００３６】
尚、光学的フィルム１４，１５は、偏光フィルム３１，４１や位相差フィルム４５の他に、光拡散層や、反射防止機能を有するフィルム等を備えるようにしてもよい。
【００３７】
−光学的フィルムの分離方法−
次に、本発明に係る光学的フィルム１４，１５の分離方法について、図４〜図６を参照して説明する。
【００３８】
本発明に係る分離方法は、液晶表示パネル１から光学的フィルム１４，１５を分離する方法であって、冷却工程と、剥離工程とを備えている。
【００３９】
冷却工程では、液晶表示パネル１を冷却する。本実施形態では、図４に示すように、液晶表示パネル１を、断熱容器４６に充填されている液体窒素４８に浸漬して冷却する。液晶表示パネル１の大きさにもよるが、１〜２分程度浸漬することにより液晶表示パネル１を十分冷却することができる。
【００４０】
液晶表示パネル１を冷却することにより、接着層３０，４０は固化すると共に収縮する。その結果、接着層３０，４０の分子と、ガラス基板２１，２５の分子及び光学的フィルム１４，１５の分子との間で、分子間距離がそれぞれ大きくなってファンデルワールス力が低下するため、接着力が弱くなる。
【００４１】
剥離工程では、上記冷却工程で冷却された液晶表示パネル１のガラス基板２１，２５から、上記光学的フィルム１４，１５を剥離させる。
【００４２】
すなわち、図５に示すように、液晶表示パネル１を断熱容器４６内の液体窒素４８から取り出す。そして、第１の光学的フィルム１４とガラス基板２１との間に、ナイフエッジ状の治具４７を差し込む。このことにより、第１の光学的フィルム１４は、ガラス基板２１から容易に剥離する。このとき、ガラス基板２１と接着層３０との界面に治具４７を差し込むことが望ましい。
【００４３】
第２の光学的フィルム１５についても、上記第１の光学的フィルム１４と同じ手順により、ガラス基板２５から剥離させる。その結果、図６に示すように、液晶表示パネル１から光学的フィルム１４，１５を剥離して分離させることができる。
【００４４】
その後、ガラス基板２１，２５を互いに分離させた後に、液晶層１３を除去する。続いて、ガラス基板２１，２５上のＴＦＴ２２やカラーフィルタ層２６等を、除去することにより、素ガラスとしてリサイクル可能なガラス基板２１，２５を得ることができる。
【００４５】
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、冷却工程において、液晶表示パネル１を冷却することにより、ＴＦＴ基板１１において、接着層３０と第１の光学的フィルム１４との間の接着力を低下できると共に、接着層３０とガラス基板２１との間の接着力を低下させることができる。また、対向基板１２においても同様に、接着層４０と第２の光学的フィルム１５との間の接着力を低下できると共に、接着層４０とガラス基板２５との間の接着力を低下させることができる。
【００４６】
その結果、剥離工程において、上記光学的フィルム１４，１５をガラス基板２１，２５から容易に剥離させることができる。さらに、本実施形態では、光学的フィルム１４，１５を分離させるために溶剤等を用いないので、廃液を排出することもない。つまり、容易且つ環境負荷の小さい方法により、光学的フィルム１４，１５を液晶表示パネル１から分離することができる。
【００４７】
尚、冷却時間は、液晶表示パネル１の大きさに応じて決定すればよい。例えば、液晶表示パネル１が大きくなる程、冷却時間を長くすることが好ましい。
【００４８】
《発明の実施形態２》
図７は、本発明に係る光学的フィルムの分離方法の実施形態２を示している。尚、以下の各実施形態では、図１〜図６と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
上記実施形態１では、冷却工程において、液体窒素４８により液晶表示パネル１を冷却したのに対し、本実施形態では、ペルチェ素子５１により冷却するようにしている。
【００５０】
液晶表示パネル１は、断面図である図７に示すように、冷却装置５０により冷却される。冷却装置５０は、液晶表示パネル１を収納可能に構成されたケーシングである断熱容器５２と、断熱容器５２の内部に設置された冷却部５１とを備えている。冷却部５１は、ペルチェ素子により構成されている。
【００５１】
そして、冷却部５１の上に保護シート５３を設置し、その保護シート５３の上に液晶表示パネル１を載置して冷却する。すなわち、冷却部５１で発生した冷熱は、保護シート５３を介して液晶表示パネル１の光学的フィルム１４，１５に伝わり、光学的フィルム１４，１５、接着層３０，４０、及びガラス基板２１，２５がそれぞれ冷却される。その結果、上記実施形態１と同様に、接着層３０，４０の接着力が低下するため、光学的フィルム１４，１５をガラス基板２１，２５から容易に剥離して分離させることができる。
【００５２】
《発明の実施形態３》
図８は、本発明に係る光学的フィルムの分離方法の実施形態３を示している。この実施形態では、冷却工程において、液晶表示パネル１をドライアイスにより冷却するようにしている。
【００５３】
液晶表示パネル１は、断面図である図８に示すように、多数のドライアイス５６が収容された冷却容器５５により冷却される。冷却容器５５は、容器本体５７と、スタンド５８とにより構成されている。
【００５４】
上記容器本体５７は、断熱性材料により構成され、上部が開口している。上記スタンド５８は、容器本体５７の底に設けられ、液晶表示パネル１が挿入される挿入部５８ａが上方に開口して設けられている。容器本体５７の底には、例えば、３つのスタンド５８が所定の間隔で配置されている。上記スタンド５８は、熱伝導率が比較的高い金属材料等により構成すること望ましい。また、上記挿入部５８ａの側壁は、液晶表示パネル１の全ての側面を支持するように形成されている。
【００５５】
そして、各スタンド５８同士の間や、スタンド５８と容器本体５７との間には、複数のドライアイス５６の粒塊が充填されている。このことにより、容器本体５７内のドライアイス５６の冷熱は、スタンド５８における挿入部５８ａの側壁を介して伝えられる。その結果、その結果、上記実施形態１と同様に、接着層３０，４０の接着力が低下するため、光学的フィルム１４，１５をガラス基板２１，２５から容易に剥離して分離させることができる。
【００５６】
尚、本実施形態では、スタンド５８における挿入部５８ａの側壁を比較的大きくして、液晶表示パネル１の側面の全てを支持するように構成したが、その他に、挿入部５８ａの側壁を比較的小さくして、液晶表示パネル１の側面の一部のみを支持するように挿入部５８ａを形成し、ドライアイス５６を液晶表示パネル１の側面に直接に接触させるようにしてもよい。
【００５７】
《発明の実施形態４》
図９は、本発明に係る光学的フィルムの分離方法の実施形態４を示している。この実施形態では、冷却工程において、液晶表示パネル１を冷凍機６１によって発生させた冷気により冷却するようにしている。
【００５８】
図９は、液晶表示パネル１を冷却するための冷却装置６０の断面図を示している。冷却装置６０は、液晶表示パネル１を収容する断熱性の冷却容器６２と、冷却容器６２の内部に導入する冷気を生成するための冷凍機６１とを備えている。
【００５９】
上記冷却容器６２の内部には、液晶表示パネル１を支持するためのスタンド６３が設けられると共に、多数のドライアイスの粒塊６６が収容されている。また、冷却容器６２の底部６２ａの内部には、冷凍機６１から供給される冷却空気が流通する通路６５が形成されている。通路６５の一端は、冷却容器６２内に冷気を吹き出すためのノズル６４に接続されている。
【００６０】
上記冷凍機６１は、例えば蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（図示省略）を備えた公知の冷凍機である。そして、冷凍機６１は、第１の配管６８を介して上記通路６５に接続されると共に、第２の配管６９を介して冷却容器６２に接続されている。このことにより、冷凍機６１で生成した冷却空気を、第１の配管６８、通路６５及びノズル６４を介して冷却容器６２の内部へ供給するようにしている。
【００６１】
このとき、ノズル６４から勢いよく吹き出される冷却空気は、冷却容器６２内のドライアイスの粒塊６６を攪拌する。その結果、液晶表示パネル１に対し、粒塊６６が冷風と共に打ちつけられる。冷却容器６２に導入された冷却空気は、第２の配管６９から排気されて冷凍機６１に吸引された後、再び冷却されて第１の配管６８から吹き出される。
【００６２】
したがって、この実施形態によると、冷却工程において、液晶表示パネル１の表面に粒塊６６を冷風と共に打ちつけるようにしたので、接着層３０，４０に衝撃力が加えることができ、冷却により接着力の低下した光学的フィルム１４，１５をガラス基板２１，２５から予め部分的に剥離させておくことが可能となる。そのため、その後の剥離工程において、光学的フィルム１４，１５をガラス基板２１，２５からより容易に分離させることができる。
【００６３】
尚、本実施形態では、液晶表示パネル１に打ちつける粒塊６６をドライアイスにより構成したが、その他に、例えば金属片や硬質ゴム片等により構成し、液晶表示パネル１に衝撃力を与えるようにしてもよい。また、粒塊６６を設けないようにし、液晶表示パネル１に対し、冷却空気のみを吹き付けて冷却するようにしてもよい。
【００６４】
《その他の実施形態》
本発明は、冷却工程において液晶表示パネル１を冷却すればよいため、上記各実施形態に限らず、他の冷却手段により冷却するようにしてもよい。また、上記実施形態では、ナイフエッジ状の治具４７により光学的フィルム１４，１５を剥離させるようにしたが、その他に、例えば真空チャック等を光学的フィルム１４，１５に吸着させて剥離させることも可能である。
【００６５】
また、上記各実施形態では、表示パネルとして、液晶表示パネルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばプラズマアドレスディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の他の表示パネルについても同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上説明したように、本発明は、光学的フィルムを表示パネルから分離させる光学的フィルムの分離方法にについて有用であり、特に、容易且つ環境負荷の小さい方法により光学的フィルムを分離する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態１の液晶表示パネルを示す断面図である。
【図２】第２の光学的フィルムを拡大して示す断面図である。
【図３】第１の光学的フィルムを拡大して示す断面図である。
【図４】液体窒素に浸漬された液晶表示パネルを示す説明図である。
【図５】剥離工程における治具の差込状態を示す説明図である。
【図６】光学的フィルムが剥離された一対のガラス基板を示す断面図である。
【図７】実施形態２の冷却装置を示す断面図である。
【図８】実施形態３の冷却容器を示す断面図である。
【図９】実施形態４の冷却装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  液晶表示パネル
１３  液晶層（表示媒体層）
１４  第１の光学的フィルム
１５  第２の光学的フィルム
２１，２５  ガラス基板
４８  液体窒素
５１  ペルチェ素子、冷却部
５６  ドライアイス
６１  冷凍機
６６  粒塊
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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