JP2006346532A

JP2006346532A - プラズマディスプレイ表示装置の解体方法

Info

Publication number: JP2006346532A
Application number: JP2005173364A
Authority: JP
Inventors: Akira Isomi; 晃磯見; Hiroki Fuse; 博樹布瀬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】プラズマディスプレイ表示装置をガラス基板を破損することなくプラズマディスプレイパネルとシャーシ部材とに分離しガラス基板の再資源化を図る。
【解決手段】前面ガラス基板２１に走査電極と維持電極とを設けた前面板２０と背面ガラス基板３１にアドレス電極を設けた背面板３０とを封着部材５０により封着したプラズマディスプレイパネルと背面板３０の接合部材を介して接合したシャーシ部材と、それぞれの電極を外部と接続する端子部を被覆した樹脂層５７とを備えたプラズマディスプレイ表示装置の解体方法であって、少なくとも前面板２０と背面板３０とが重なり合う部分の封着部材５０の外側の非封着領域６１の前面ガラス基板２１を切断除去し、プラズマディスプレイ表示装置を加熱してプラズマディスプレイパネルとシャーシ部材とを分離する。
【選択図】図８

Description

本発明は、表示デバイスに用いるプラズマディスプレイ表示装置の解体方法に関するものであり、特に、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）とシャーシ部材とが接着接合されたプラズマディスプレイ表示装置の解体方法に関するものである。

近年、ディスプレイ装置の大型化、薄型化の要求が高まっており、プラズマディスプレイ装置の普及が進んでいる。ＰＤＰを用いたプラズマディスプレイ装置は、小さい奥行きで大画面化が比較的容易であることから次世代のディスプレイ装置として注目され、現在では表示画面サイズが６０インチクラスのものまで商品化されている。

図２はプラズマディスプレイ表示装置の構成の概略を示す斜視図である。図２に示すように、プラズマディスプレイ表示装置はガラス基板などより構成された前面板２０と同じくガラス基板などより構成された背面板３０とを、それらの周囲を封着部材５０で封着してＰＤＰ１０を構成し、ＰＤＰ１０の背面板３０を接合部材５１を介してシャーシ部材５２と接合している。

このようなプラズマディスプレイ表示装置においては、近年、製造工程で発生する不良品や使用目的を終えた製品などの再資源化が求められている。特に、プラズマディスプレイ表示装置の主要な用途である大型テレビでは、ＰＤＰ１０のガラスの重量比率が約３０％と高いため、シャーシ部材５２の回収に加えてガラス材料の再利用が望まれている。一方、互いに接着されたＰＤＰ１０とシャーシ部材５２とは分離が難しく、ＰＤＰ１０のガラス基板を破砕することによってシャーシ部材５２のみを回収しているのが現状である。また、ＰＤＰ１０の前面板２０、背面板３０および封着部材５０などには有害な鉛が多く含まれているものがあるため、破砕したガラスを固化処理して埋め立てたり、鉛精錬所で鉛を回収した後、スラグ化して埋め立てるなどの処分を行っている。

破砕されたガラスを回収する例としては、シャーシ部材５２を分離した後に、ＰＤＰ１０から接着シート５１や接着剤を除去し、ＰＤＰ１０上の形成物や封着材料を研磨等で除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、ＰＤＰ１０とシャーシ部材５２を分離する方法としては、プラズマディスプレイ表示装置を有機溶剤に浸漬することで接着剤を溶解させる方法、プラズマディスプレイ表示装置を液体窒素中に浸漬して冷却し衝撃を与える方法（例えば、特許文献２参照）、プラズマディスプレイ表示装置を加熱することで接着剤の接着力を低下させて分離する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開２００２−５０２９４号公報特開２００１−２９３４６４号公報特開２００３−１１２１５５号公報

しかしながら、シャーシ部材とＰＤＰとを分離する従来の方法では、以下のような課題を有していた。すなわち、液体窒素中にプラズマディスプレイ表示装置を浸漬して冷却し、衝撃を与えて分離する方法では、プラズマディスプレイ表示装置が大型である場合には特に大量の液体窒素を消費するため設備が大型化してコスト高となるなどの課題を有している。また、有機溶剤によって接着剤を溶解させる方法では、シャーシ部材と接着シート、あるいはガラス基板と接着シートとの狭い間隙に有機溶剤を浸透させる必要があるため、長時間の処理時間が必要となるほか、有機溶剤の廃液処理が煩雑になるなどの課題を有している。さらに、プラズマディスプレイ表示装置を加熱してＰＤＰとシャーシ部材とを分離する方法は、外部接続端子をモールドする際に前面板と背面板との間に充填された封着材料に比べて熱膨張係数の大きい樹脂材料が、加熱時に膨張してＰＤＰのガラス基板を不規則に破損するといった課題があった。

本発明は、これらの従来の課題を解決するものであり、プラズマディスプレイ表示装置を再資源化するために、ガラス基板の割れを発生させることなくＰＤＰとシャーシ部材を分離できるプラズマディスプレイ表示装置の解体方法を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明のプラズマディスプレイ表示装置の解体方法は、第１ガラス基板に第１電極を設けた第１基板と第２ガラス基板に第２電極を設けた第２基板とを封着部材により封着したＰＤＰと、第２基板の第１基板と反対側の面に接合部材を介して接合したシャーシ部材と、第１電極および第２電極を外部と接続する端子部を被覆した樹脂層とを備えたプラズマディスプレイ表示装置の解体方法であって、少なくともＰＤＰの第１基板と第２基板とが重なり合う部分の封着部材の外側の第１基板を切断除去し、プラズマディスプレイ表示装置を加熱してＰＤＰとシャーシ部材とを分離している。

このような方法によれば、シャーシ部材とＰＤＰとを接合する接合部材の接合力を加熱によって弱めて、シャーシ部材とＰＤＰとを分離させる際に、ＰＤＰのガラス基板における応力の発生がないためガラス基板を破損させることがなく、後工程でのガラス基板の分離、再生工程が容易になる。

また、第１ガラス基板に第１電極を設けた第１基板と第２ガラス基板に第２電極を設けた第２基板とを封着部材により封着したＰＤＰと、第２基板の第１基板と反対側の面に接合部材を介して接合したシャーシ部材と、第１電極および第２電極を外部と接続する端子部を被覆した樹脂層とを備えたプラズマディスプレイ表示装置の解体方法であって、少なくともＰＤＰの第１基板と第２基板とが重なり合う部分の封着部材の外側の第１基板の表面に溝を形成し、プラズマディスプレイ表示装置を加熱してＰＤＰとシャーシ部材とを分離している。

このような方法によれば、シャーシ部材とＰＤＰとを接合する接合部材の接合力を加熱によって弱めて、シャーシ部材とＰＤＰとを分離させる際に、ＰＤＰのガラス基板における応力の発生を抑制してガラス基板を破損させることがなく、後工程でのガラス基板の分離、再生工程が容易になる。

さらに、第１基板と第２基板とが重なり合う部分が、第１基板のコーナー部分であることが望ましく、加熱時に応力の発生しやすい領域での応力発生を抑制することができる。

さらに、ＰＤＰの第１基板と第２基板とが重なり合う部分の封着部材の外側に樹脂層が充填されていてもよく、樹脂層の加熱時の膨張による応力発生を抑制することができる。

本発明によれば、プラズマディスプレイ表示装置のガラス基板の割れを発生させることなくＰＤＰとシャーシ部材を分離でき、後工程のガラス基板の分離、再生工程が容易なプラズマディスプレイ表示装置の解体方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ表示装置の解体方法について図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について図１〜図９を用いて説明する。

図１はプラズマディスプレイ表示装置を構成するＰＤＰの内部構造を示す部分断面図で、図２はプラズマディスプレイ表示装置の構成の概略を示す斜視図である。図３はプラズマディスプレイ表示装置の平面図、図４は図３におけるコーナー部の詳細を示す平面図であり、図５は図３におけるコーナー部の詳細を示す斜視図である。プラズマディスプレイ表示装置は背景技術で説明したプラズマディスプレイ表示装置と同じであり、同一の構成要素については同一の符号を用いている。

図１に示すように、ＰＤＰ１０は、互いに対向して配置された第１基板となる前面板２０と第２基板となる背面板３０とを備えている。前面板２０は第１ガラス基板となる前面ガラス基板２１上に、ストライプ状の走査電極２２および維持電極２３、ブラックストライプ２４が形成され、さらにその上に誘電体層２５、ＭｇＯ誘電体保護層２６が順に形成された構造となっている。走査電極２２と維持電極２３とは表示電極として第１電極を構成している。一方、背面板３０は第２ガラス基板となる背面ガラス基板３１上に、第２電極となるストライプ状のアドレス電極３２、下地誘電体層３３を順に形成し、その上に隔壁３４を形成して隔壁３４間に蛍光体層３５を形成した構造となっている。前面板２０と背面板３０とが対向配置され、図２に示すように周囲を封着部材５０で封着することによって放電空間４０を形成している。放電空間４０には、例えばＮｅ−Ｘｅの混合ガスなどの放電ガスが、５３２００Ｐａ（４００Ｔｏｒｒ）〜７９８００Ｐａ（６００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入されている。このような構成において、走査電極２２と維持電極２３間に電圧を印加することによって放電ガスを放電させて紫外線を発生させ、その紫外線を蛍光体層３５に照射することによって、カラー表示の画像表示が可能になる。なお、ＰＤＰ１０の前面ガラス基板２１と背面ガラス基板３１とは、厚さ２．８ｍｍ程度のフロート法により形成された高歪点ガラスが用いられている。

図２に示すように、前面板２０と背面板３０とが一体化されたＰＤＰ１０は、背面板３０の前面板２０側と反対側の面に、接合部材である接着シート５１を介して金属製のシャーシ部材５２と接合されている。また、図３に示すように、対向配置された前面板２０の前面ガラス基板２１と背面板３０の背面ガラス基板３１とはそれぞれ外形寸法が異なり、端部に電極を外部と接続する端子部５３、５４、５５が設けられている。すなわち、前面ガラス基板２１の両端部には、片方の端部に走査電極２２の端子部５３が引き出され、他方の端部に維持電極２３の端子部５４が引き出されている。また、背面板３０の背面ガラス基板３１の両端部には上下で２分割されたアドレス電極３２の端子部５５が引き出されている。

さらに、図３に示すように、対向配置された前面板２０と背面板３０を封着する封着部材５０が帯状に形成されている。封着部材５０は低融点のフリットガラスなどを、例えば背面ガラス基板３１に塗布し、前面板２０と背面板３０とを対向配置した後に焼成して溶融固着させている。なお、封着部材５０の塗布はディスペンサーなどで行う。そのとき、封着部材５０の最外形部が、前面ガラス基板２１と背面ガラス基板３１とが重なり合う際の、前面ガラス基板２１の端部Ｂ、Ｃと背面ガラス基板３１の端部Ｄ、Ｅとなるように形成される。一方、コーナー部６０の封着部材５０の外側には、前面ガラス基板２１と背面ガラス基板３１との間に空隙を有する非封着領域６１が形成される。非封着領域６１はＰＤＰ１０の４箇所のコーナー部６０に形成される。

図４、図５に示すように、端子部５３、５４、５５にはフレキシブル配線基板５６が接続されている。端子部５３、５４、５５とフレキシブル配線基板５６とは熱圧着によってその導電性が確保されている。さらに、それらの端子部５３、５４、５５とフレキシブル配線基板５６との圧着接合領域を被覆して樹脂層５７を設けている。ＰＤＰ１０の電極材料には銀、銅、アルミニウムあるいはそれらの合金が用いられるが、特に銀電極は電圧印加時に水分があるとマイグレーションを発生して接続端子間の絶縁不良を起こし、表示品質を損なう原因となる。この対策として端子部５３、５４、５５を樹脂層５７によって被覆し、水分の付着を防止している。樹脂層５７、フレキシブル配線基板５６を熱圧着したＰＤＰ１０の少なくとも端子部５３、５４、５５を覆うように、ディスペンサーなどでアクリル樹脂などの硬化性樹脂を塗布した後、紫外線などにより硬化して形成している。したがって、樹脂層５７を形成する際に、ディスペンサーなどで硬化性樹脂材料を塗布すると、樹脂材料が硬化前に流動し、表面張力などによって０．１ｍｍ〜０．２ｍｍのコーナー部６０の非封着領域６１の空隙に充填され、前面ガラス基板２１と背面ガラス基板３１とを接合固着した状態になる。

図６は図４におけるＧ−Ｇ線断面図であり、図６に示すようにコーナー部６０においては前面ガラス基板２１と背面ガラス基板３１とが、封着部材５０によって接合されているとともに、さらにその外側の非封着領域６１では樹脂層５７によって接合されている。

また、シャーシ部材５２は厚みが１ｍｍ〜３ｍｍの熱伝導率の高い金属、例えばアルミニウムなどが使用され、駆動回路部品などを配置固定する部材としての役割と、ＰＤＰ１０からの熱を放熱する放熱板の役割も果たしている。したがって、ＰＤＰ１０とシャーシ部材５２との間に配置されてシャーシ部材５２とＰＤＰ１０とを接合する接着シート５１には熱伝導シートなどの熱伝導性に優れた材料を使用し、ＰＤＰ１０で発生する熱をシャーシ部材５２に伝導させてＰＤＰ１０の温度上昇を抑制するようにしている。また、ＰＤＰ１０の背面板３０とシャーシ部材５２との接着は、接着シート５１の両面に接着力を持たせる方法や、接着剤や両面接着テープを使用する方法により行う。なお、接着シート５１には柔軟性を有するアクリル系、ウレタン系、またはシリコーン系材料を使用し、ＰＤＰ１０とシャーシ部材５２との熱膨張率の差により発生する寸法変化を吸収できるようにしている。また、接着シート５１は、１５０℃〜３００℃に加熱することにより、その接合力が弱まり、シャーシ部材５２とＰＤＰ１０を容易に引き離し分離ができるようにしている。

また、前面板２０と背面板３０の前面ガラス基板２１と背面ガラス基板３１には熱膨張率が６×１０^−６℃^−１〜９×１０^−６℃^−１のガラスが用いられ、さらに封着部材５０もこれらのガラス基板と同等の熱膨張率を有する低融点ガラスが用いられる。一方、樹脂層５７を形成する材料は熱膨張率が１×１０^−４℃^−１〜４×１０^−４℃^−１であり、前面ガラス基板２１、背面ガラス基板３１や封着部材５０層を形成する材料に比べて熱膨張率が大きい。樹脂層５７の熱膨張率を小さくするために、無機系のシリカなどに材料を混合すると、塗布時の硬化樹脂の粘度が高くなり、端子部の被覆が困難となる。

以上のような構成のプラズマディスプレイ表示装置を解体し、金属材料、ガラス材料などを再資源化するためのプロセスは以下の手順となる。まず、ＰＤＰ１０とシャーシ部材５２とを分離する。次に、解体されたＰＤＰ１０を前面板２０と背面板３０とに分離して、分離された前面板２０、背面板３０からそれぞれに形成されている電極などの構成物を除去し、前面ガラス基板２１と背面ガラス基板３１とに再生する。これらのガラス基板を再溶融することによって重量比率の大きなガラス材料を再資源化することが可能となる。

ところが、このような構成のプラズマディスプレイ表示装置を上記の手順で解体する際の、ＰＤＰ１０とシャーシ部材５２とを分離する工程において発生する課題について図７を用いて説明する。図７は、ＰＤＰ１０とシャーシ部材５２とを分離するための加熱工程におけるコーナー部６０の状況を示す斜視図である。ＰＤＰ１０とシャーシ部材５２とを分離する際に、接着シート５１の接着力を弱めるためにプラズマディスプレイ表示装置全体を加熱すると、図７に示すように非封着領域６１を起点とする不規則なクラック７０が前面ガラス基板２１に発生する。この原因は、封着部材５０と樹脂層５７との熱膨張率の差が大きいためである。すなわち、プラズマディスプレイ表示装置全体を加熱すると、封着部材５０に比べて非封着領域６１の樹脂層５７が大きく膨張し、前面ガラス基板２１と背面ガラス基板３１との間に大きな熱応力を発生させる。背面ガラス基板３１はまだシャーシ部材５２側で保持されているために、前面ガラス基板２１にクラック７０が発生し、ＰＤＰ１０が破損する。これらのクラック７０は極めて不規則な形状に発生するため、前面ガラス基板２１の再生が不可能な程度に破壊されてしまう。

図８は本発明の第１の実施の形態におけるプラズマディスプレイ表示装置の解体方法を示すコーナー部６０の斜視図であり、図９はその平面図である。本発明の第１の実施の形態では、前面板２０と背面板３０とが重なり合う部分の封着部材５０の外側、すなわち非封着領域６１の前面板２０を切断除去するようにしている。

具体的には、図９の平面図に示すように、破断線Ｙａ−Ｙａに沿って前面板２０のコーナー部６０を分離し除去し、図８に示すように非封着領域６１の前面ガラス基板２１を除去することにより、加熱工程において前面板２０と背面板３０との間に入り込んだ樹脂層５７が熱膨張により発生する応力をゼロとすることができる。したがって、加熱工程において樹脂層５７により前面板２０と背面板３０との間に作用する応力をなくすことが可能となり、前面板２０に発生する不規則なクラックを防止することができる。なお、図９の破断線Ｙａ−Ｙａよりも少し内側の破断線Ｙｂ−Ｙｂに沿って前面板２０を除去し、完全に樹脂層５７を除去すると、より確実にクラックの発生を防止することができる。また、図８、図９では前面板２０と背面板３０とを対向配置させた場合の４箇所のコーナー部６０のうちのひとつについて示しているが、４箇所のコーナー部全てについて切断除去することが望ましい。

なお、前面板２０の前面ガラス基板２１のコーナー部６０を分離除去する方法としては、コーナー部６０を２個の金属製ブロックなどの治具または工具により挟込み、曲げ応力を加えることによりカットしてもよいし、コーナー部６０にハンマーなどの工具または治具により衝撃力を加える方法や、レーザー、ダイヤモンド砥石、ウォータージェットによる裁断などの方法をとることも可能である。

このようにして、コーナー部６０の非封着領域６１の前面ガラス基板２１を分離し除去したプラズマディスプレイ表示装置を、２５０℃程度に加熱処理することによって接合部材５１の接着力を弱め、ＰＤＰ１０とシャーシ部材５２とを分離することができる。その後、分離されたＰＤＰ１０を前面板２０と背面板３０とに分離し、さらにそれぞれのガラス基板に分離し再資源化することができる。

（第２の実施の形態）
図１０は本発明の第２の実施の形態におけるプラズマディスプレイ表示装置の解体方法を示すコーナー部６０の斜視図である。プラズマディスプレイ表示装置の構成は第１の実施の形態と同じであり同じ符号を用い説明は省略する。

図１０に示すように、本発明の実施の形態においては、プラズマディスプレイ表示装置を解体する際の加熱工程の前に、前面板２０の４箇所のコーナー部６０の前面ガラス基板２１に溝８０が形成されている。溝８０の形成は解体工程においてガラス切りなどの工具を用いて行う。溝８０の位置は、第１の実施の形態において図９で示した、破断線Ｙａ−Ｙａや破断線Ｙｂ−Ｙｂの位置と同じであってもよいが、封着部材５０の外径線に沿って曲線に形成してもよい。

この状態でプラズマディスプレイ表示装置を加熱すると、封着部材５０の外側の前面板２０と背面板３０との間に固着した樹脂層５７が膨張して応力が発生し、最初に溝８０に沿って亀裂が入り、前面ガラス基板２１が破断されて第１の実施の形態と同様の状態となる。この結果、そのまま加熱を進めても前面板２０の内部領域に不規則なクラックを発生することなく接着シート５１の接着力を弱め、ＰＤＰ１０とシャーシ部材５２とを分離することができる。なお、本発明の実施の形態では、前述のガラス基板などの条件において、溝８０の形状としては幅０．１ｍｍ以上、深さ０．０２ｍｍ以上であればコーナー部６０の前面ガラス基板２１の切断除去が容易であることを確認している。なお、図１０においては、溝８０を前面ガラス基板２１の端部から端部まで設けているが、途中までとしてもよい。

さらに、本発明の第２の実施の形態では解体工程において溝８０を前面板２０に形成しているが、ＰＤＰ１０の製造する際にあらかじめ前面ガラス基板２１として溝８０が形成されたガラス基板を使用する方法であっても、同様の効果を発揮することはいうまでもない。

以上のように本発明のプラズマディスプレイ表示装置の解体方法は、ガラス基板の割れを発生させることなくＰＤＰとシャーシ部材を分離でき、後工程のガラス基板の分離、再生工程が容易であるため、特に大画面の表示装置などの再資源化処理方法として有用である。

本発明の第１の実施の形態におけるプラズマディスプレイ表示装置の解体方法に係るＰＤＰの内部構造を示す部分断面斜視図プラズマディスプレイ表示装置の構成の概略を示す斜視図本発明の第１の実施の形態におけるプラズマディスプレイ表示装置の平面図図３におけるコーナー部の詳細を示す平面図図３におけるコーナー部の詳細を示す斜視図図４におけるＧ−Ｇ線断面図ＰＤＰとシャーシ部材とを分離するための加熱工程におけるコーナー部の状況を示す斜視図本発明の第１の実施の形態におけるプラズマディスプレイ表示装置の解体方法を示すコーナー部の斜視図同平面図本発明の第２の実施の形態におけるプラズマディスプレイ表示装置の解体方法を示すコーナー部の斜視図

符号の説明

１０ＰＤＰ
２０前面板
２１前面ガラス基板
２２走査電極
２３維持電極
２４ブラックストライプ
２５誘電体層
２６ＭｇＯ誘電体保護層
３０背面板
３１背面ガラス基板
３２アドレス電極
３３下地誘電体層
３４隔壁
３５蛍光体層
４０放電空間
５０封着部材
５１接着シート（接合部材）
５２シャーシ部材
５３，５４，５５端子部
５６フレキシブル配線基板
５７樹脂層
６０コーナー部
６１非封着領域
７０クラック
８０溝

Claims

第１ガラス基板に第１電極を設けた第１基板と第２ガラス基板に第２電極を設けた第２基板とを封着部材により封着したプラズマディスプレイパネルと、前記第２基板の前記第１基板と反対側の面に接合部材を介して接合したシャーシ部材と、前記第１電極および前記第２電極を外部と接続する端子部を被覆した樹脂層とを備えたプラズマディスプレイ表示装置の解体方法であって、少なくとも前記プラズマディスプレイパネルの前記第１基板と前記第２基板とが重なり合う部分の前記封着部材の外側の前記第１基板を切断除去し、前記プラズマディスプレイ表示装置を加熱して前記プラズマディスプレイパネルと前記シャーシ部材とを分離することを特徴とするプラズマディスプレイ表示装置の解体方法。
第１ガラス基板に第１電極を設けた第１基板と第２ガラス基板に第２電極を設けた第２基板とを封着部材により封着したプラズマディスプレイパネルと、前記第２基板の前記第１基板と反対側の面に接合部材を介して接合したシャーシ部材と、前記第１電極および前記第２電極を外部と接続する端子部を被覆した樹脂層とを備えたプラズマディスプレイ表示装置の解体方法であって、少なくとも前記プラズマディスプレイパネルの前記第１基板と前記第２基板とが重なり合う部分の前記封着部材の外側の前記第１基板の表面に溝を形成し、前記プラズマディスプレイ表示装置を加熱して前記プラズマディスプレイパネルと前記シャーシ部材とを分離することを特徴とするプラズマディスプレイ表示装置の解体方法。
前記第１基板と前記第２基板とが重なり合う部分が、前記第１基板のコーナー部分であることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイ表示装置の解体方法。
前記プラズマディスプレイパネルの前記第１基板と前記第２基板とが重なり合う部分の前記封着部材の外側に前記樹脂層が充填されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のプラズマディスプレイ表示装置の解体方法。