KR101536751B1 - 디스플레이 장치의 커버글라스 재생방법 - Google Patents

디스플레이 장치의 커버글라스 재생방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전극증착층과 상기 전극증착층에 광학접착제(Optical Clean Adhesive)에 의하여 부착된 커버글라스를 포함하는 디스플레이 장치의 커버글라스 재생방법에 관한 것으로서, (1) 상기 디스플레이장치의 전극증착층을 분리하여, 상기 광학접착제가 부착된 커버글라스를 분리하는 단계; (2) 상기 분리된 커버글라스를 광학접착제 제거 용액에 침지하여 커버글라스에 부착된 광학접착제를 탈착시키는 단계; 및 (3) 에어 나이프(air knife)로 상기 (2)단계를 거친 커버글라스에 잔존하는 광학접착제를 탈착시키는 단계;를 포함하고, 상기 광학접착제 제거 용액은 에틸 락테이트(ethyl lactate), 솔케탈(solketal), 이소프로필 아세테이트(isopropyl acetate) 및 비이온성 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 광학접착제 제거제를 포함하는 것을 특징으로 하고, 이에 따라 디스플레이 장치의 커버글라스를 재사용함으로써 제조비용을 절감할 수 있다.

Description

디스플레이 장치의 커버글라스 재생방법{Method for recycle of display device's cover glass}
본 발명은 디스플레이 장치의 커버글라스 재생방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학접착제에 의해 부착된 전극증착층과 커버글라스를 포함하는 디스플레이 장치에 있어서 액체질소를 이용한 냉각법 또는 열분해법에 의하여 상기 디스플레이 장치로부터 전극증착층과 커버글라스로 분리하고, 상기 분리된 커버글라스를 광학접착제(Optical Clean Adhesive) 제거 용액을 이용하여 광학접착제를 탈착시켜 디스플레이 장치의 커버글라스를 재생하는 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 전극증착증과 커버글라스를 포함하고, 상기 전극증착증과 커버글라스는 광학접착제에 의해 서로 부착되어 고정된다. 상세하게는, 상기 디스플레이 장치의 전극증착증은 투명 도전성 물질(Indium Tin Oxide) 및 터치 했을 때의 위치값에 대한 저항값 또는 정전용량값의 변화를 제어장치로 처리해주는 회로(Flexible Printed Circuit Board)를 포함함에 따라, 이를 보호하기 위하여 전극증착층 상단에 커버글라스가 부착되어 있다.
또한, 상기 커버글라스는 전극증착층 상단 부착 시, 접착 강도가 매우 강한 광학접착제에 의해 부착됨에 따라, 커버글라스 부착 시 기포 및 이물질 발생, 위치 오부착과 같은 불량이 발생하거나 재사용을 위하여 디스플레이 장치를 커버글라스와 전극증착층으로 분리할 경우, 분리가 용이하지 않을 뿐 아니라, 커버글라스 표면에 부착된 광학접착제의 탈착이 어려워 고가의 재료임에도 재사용할 수 없어 폐기되는 문제가 있었다.
이에 따라, 대한민국 공개특허 10-2013-0053055호에서는 디스플레이 장치의 리페어 방법으로 적외선 램프의 광원의 열을 이용하여 디스플레이 장치의 제1기판 및 제2기판을 분리하여 리페어하는 방법을 기재하고 있다.
또한, 대한민국 공개특허 10-2013-0053056호에서는 디스플레이 장치의 리페어방법으로 냉각법에 의하여 접착제로부터 제1기판 및 제2기판을 분리하는 방법을 기재하고 있다.
상기 특허들은 열분해법 또는 냉각법을 통하여 접착된 디스플레이 기판들을 분리하고 있기는 하나, 단지 기판들 사이의 접착을 분리하고 있을 뿐 접착제를 말끔히 제거하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명자들은 디스플레이 장치에 대해 냉각법 또는 열분해법으로 전극증착층과 커버글라스로 분리한 다음, 상기 분리된 커버글라스에 대해 광학접착제 제거 용액을 이용하여 상기 커버글라스 표면에 접착된 광합접착제를 탈착하여 디스플레이 장치의 커버글라스를 재생하는 방법을 개발하였다.
따라서 본 발명은 냉각법 또는 열분해법을 실시한 후, 광학접착제 제거용액을 이용하여 커버글라스 표면에 접착된 광합접착제를 탈착시키는 디스플레이장치의 커버글라스 재생방법을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
상기 본 발명의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면,
전극증착층과, 상기 전극증착층에 광학접착제(Optical Clean Adhesive)에 의하여 부착된 커버글라스를 포함하는 디스플레이장치의 커버글라스 재생방법에 있어서,
(1) 상기 디스플레이장치의 전극증착층을 분리하여, 상기 광학접착제가 부착된 커버글라스를 분리하는 단계;
(2) 상기 분리된 커버글라스를 광학접착제 제거 용액에 침지하여 커버글라스에 부착된 광학접착제를 탈착시키는 단계; 및
(3) 에어 나이프(air knife)로 상기 (2)단계를 거친 커버글라스에 잔존하는 광학접착제를 탈착시키는 단계;를 포함하고,
상기 광학접착제 제거 용액은 에틸 락테이트(ethyl lactate), 솔케탈 (solketal), 이소프로필 아세테이트(isopropyl acetate) 및 비이온성 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 광학접착제 제거제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이장치의 커버글라스 재생방법을 제공한다.
상기 본 발명의 커버글라스 재생방법은, 디스플레이 장치를 전극증착층과 커버글라스로 단순히 분리하는 것에 그치지 않고, 분리된 커버글라스에 대해, 커버글라스 표면에 접착된 광학접착제를 말끔히 탈착시켜 제거함으로써, 커버글라스의 재생 효율을 높이는 효과가 있다.
또한, 커버글라스의 재생 효율을 높임에 따라, 커버글라스 부착 시 발생되는 불량에 의한 커버글라스의 폐기량을 줄이고 재사용함에 따라, 제조비용을 절감할 수 있으며, 자원의 손실도 막을 수 있다.
또한, 본 발명의 커버글라스 재생방법은, 트롤리 컨베이어 벨트(trolly conveyer velt)를 이용함에 따라, 용이하게 연속작업이 가능하여 생산성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 커버글라스 분리 방법의 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 핸드폰 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 광학접착제가 부착된 커버글라스를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 커버글라스의 재생을 위한 작업공정도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 핸드폰 커버글라스로부터 (a) 광학접착제 분리 전 및 (b) 광학접착제 분리 후 사진을 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 커버글라스 분리 공정을 나타낸 흐름도로, 이를 참고하면 본 발명은 디스플레이 장치의 커버글라스 재생방법에 관한 것으로서, 상세하게는 디스플레이 장치에 대해 냉각법 또는 열분해법을 실시하여 전극증착층을 분리한 후, 광학접착제 제거용액을 이용하여 커버글라스 표면에 접착된 광합접착제를 제거하는, 디스플레이 장치의 커버글라스 재생방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명의 일 측면에 따르면,
전극증착층과, 상기 전극증착층에 광학접착제(Optical Clean Adhesive)에 의하여 부착된 커버글라스를 포함하는 디스플레이장치의 커버글라스 재생방법에 있어서, (1) 상기 디스플레이장치의 전극증착층을 분리하여, 상기 광학접착제가 부착된 커버글라스를 분리하는 단계; (2) 상기 분리된 커버글라스를 광학접착제 제거 용액에 침지하여 커버글라스에 부착된 광학접착제를 탈착시키는 단계; 및 (3) 에어 나이프(air knife)로 상기 (2)단계를 거친 커버글라스에 잔존하는 광학접착제를 탈착시키는 단계;를 포함하고, 상기 광학접착제 제거 용액은 에틸 락테이트(ethyl lactate), 솔케탈 (solketal), 이소프로필 아세테이트(isopropyl acetate) 및 비이온성 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 광학접착제 제거제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 핸드폰 액정 디스플레이 장치의 사진을 나타낸 것으로서, 이를 참고하면 디스플레이 장치는 전극증착증과 커버글라스를 포함하고, 상기 전극증착증과 커버글라스는 매우 강한 접착력을 가진 광학접착제에 의해 서로 부착·고정되어 있다. 즉, 디스플레이 장치의 전극증착층은 투명 도전성 물질(ITO Film)(A) 및 터치 했을 때의 위치값에 대한 저항값 또는 정전용량값의 변화를 제어장치로 처리해주는 회로(FPCB)(D)를 포함하고, 커버글라스(C)는 광학접착제(B)에 의해 상기 전극증착증과 부착·고정되어 있다.
이 때, 상기 광학접착제는 매우 강한 접착력으로 디스플레이 장치의 전극증착층과 커버글라스를 접착·고정시키고 있어, 커버글라스를 재사용하기 위해서는 먼저 디스플레이 장치를 전극증착층과 커버글라스로 분리하게 된다.
따라서 본 발명의 방법에 있어 (1)단계는, 상기 디스플레이장치의 전극증착층을 분리하여 상기 광학접착제가 부착된 커버글라스를 분리하는 단계로, 보다 상세하게는 액체질소를 이용한 냉각법 또는 열분해법에 의하여 상기 디스플레이 장치로 부터 전극증착층을 분리할 수 있다.
상기 냉각법에 의한 디스플레이 장치의 전극증착층의 분리는, 낮은 기화점을 갖는 재료를 이용하여 침지, 분사 등의 방법으로 공급함으로써 디스플레이 장치를 급속냉각하여 디스플레이 장치의 전극증착층을 분리하게 된다. 이 때, 상기 냉각법을 수행할 수 있는 재료로는 액체 질소, 액체 산소, 액체 수소 등을 들 수 있으며, 낮은 기화점을 가짐으로써 디스플레이 장치를 급속히 냉각 시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 무방하다. 바람직하게는, 상기 디스플레이 장치를 액체 질소가 담긴 저수조에 담지(dipping)하여 급속히 냉각함으로써, 전극증착층과 커버글라스로 분리할 수 있다.
도 3은 상기 냉각법에 의하여 분리된 커버글라스를 나타낸 사진으로, 이를 참고하면, 상기 냉각법에 따라 디스플레이 장치가 급속냉각됨에 따라 전극증착층과 커버글라스 사이에 접착된 광학접착제에 균열이 생기고 전극증착층과 커버글라스 사이의 접착력이 약해져, 디스플레이 장치로부터 전극증착층이 용이하게 분리되고, 이 때, 상기 분리된 커버글라스의 표면에는 상기 급속냉각으로 생긴 균열에 의하여 비늘화된 광학접착제가 부착된 상태로 잔존하게 된다. 따라서 바람직하게는 (2)단계를 수행하기 전에 상기 비늘화된 광학접착제를 에어(air)로 불어 일부를 탈착시킬 수 있다.
또한 상기 열분해법에 의한 디스플레이 장치의 전극증착층의 분리는, 디스플레이 장치에 열을 가하여, 전극증착층과 커버글라스를 부착·고정하고 있는 광학접착제를 연화시켜 전극증착층을 분리하는 방법으로, 바람직하게는 히팅 롤러를 이용하여 열을 가하면서 광학접착제의 조직을 와해시켜 전극증착층을 분리할 수 있다. 이 때, 상기 히팅 롤러는 필름 고정용 고리를 구비한 상단과, 하단에 각각 홀(hole)을 구비하는 것이 보다 바람직하다. 상기 히팅 롤러(heating roller)를 가열한 후, 상기 상단 및 하단의 홀(hole)에 디스플레이 장치를 투입하여 작동시키게 되면, 디스플레이 장치가 상기 히팅롤러를 통과하면서 상기 디스플레이장치의 광학접착제가 연화되고, 통과한 후에 플라스틱 재질의 스크러버로 전극증착층을 이형시킨다. 이 때, 커버글라스는 수평을 유지하면서 상기 이형된 전극증착층은 상단에 구비된 고리에 고정시킴으로써 상기 전극증착층이 끝부분까지 완벽하게 이형될 수 있도록 한다. 또한 상기 히팅 롤러는 90~105℃로 가열하는 것이 디스플레이 부품들이 손상되지 않으면서 접착층에 사용된 광학접착제 물질의 조직이 와해되어 분리가 용이하게 된다.
다음으로 (2) 단계는 상기 분리된 커버글라스를 광학접착제 제거 용액에 침지하여 커버글라스에 부착된 광학접착제를 탈착시키는 단계이다. 상세하게는 상기 (1) 단계에 따라 냉각법 또는 열분해법에 의해 디스플레이 장치로부터 분리된 커버글라스를, 광학접착제 제거용액에 침지하여 상기 분리된 커버글라스 표면에 부착된 광학접착제를 팽윤시켜 물리적으로 탈착시키게 된다.
이때, 상기 광학접착제 제거용액은 에틸 락테이트(ethyl lactate), 솔케탈 (solketal), 이소프로필 아세테이트(isopropyl acetate) 및 비이온성 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상으로 제조될 수 있다.
상기 광학접착제 제거용액 중 솔케탈 용액은 에틸 락테이트, 이소프로필 아세테이트 등과 비교하여 인화점이 91℃로 높기 때문에 상기 분리된 커버글라스의 침지 용액으로서 사용할 때 보다 높은 온도로 예열한 후 사용할 수 있다. 따라서 바람직하게는 솔케탈 용액을 사용하고, 보다 바람직하게는 40~50℃로 가열하여 사용하도록 한다. 상기 범위로 가열하여 사용할 경우 전기증착증과 커버글라스 사이에 접착된 광학접착제를 보다 용이하게 연화 및 팽윤될 수 있게 된다.
또한, 상기 분리된 커버글라스는 상기 광학접착제 제거용액에 30~40분 정도 침지됨으로서, 커버글라스 표면에 부착된 광학접착제를 탈착시킨다. 상기 커버글라스를 광학접착제 제거 용액에 침지하는 경우, 30분 미만으로 침지될 경우에는 광학접착제가 충분히 팽윤되지 않아 탈착이 용이하지 않으며, 40분을 초과하여 침지될 경우에는 적외선 잉크(IR ink), 지문방지코팅(AF coating), 베젤(bezel)등에 광학접착제 제거용액이 침투되어 그 기능이 상실되는 문제가 발생하므로, 상기 커버글라스는 광학접착제 제거용액에 30~40분 침지되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (2) 단계는, 트롤리 컨베이어 벨트(trollly conveyer velt)를 이용함으로써 보다 효과적으로 수행할 수 있다. 즉, 트레이에 디스플레이 장치를 삽입하여 액체질소 등을 이용하여 전극증착층을 분리하거나, 열분해법으로 분리된 커버글라스를 트레이에 삽입하는 등의 방법으로, 분리된 커버글라스가 트레이에 삽입되도록 하고 상기 트레이를 컨베이어 벨트에 장착하여 침지 탱크에 침지한 상태로 이동시킴으로써 팽윤된 광학접착제가 물리적으로 보다 용이하게 분리될 수 있게 된다. 따라서 커버글라스에 부착된 광학접착제가 광학접착제 제거용액에 의하여 팽윤 되고 상기 용액에 침지된 상태로 컨베이어 벨트를 따라 이동함으로서 보다 용이하게 광학접착제가 탈착될 수 있으며, 벨트에 의한 연속잡업으로 생산성도 높일 수 있다. 연속적으로 공정이 이루어짐에 따라 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
다음으로는 (3) 단계는 에어 나이프(air knife)로 상기 (2) 단계를 거친 커버글라스에 잔존하는 광학접착제를 탈착시키는 단계이다. 상세하게는, 상기 (2) 단계에서 광학접착제가 탈착된 커버글라스의 표면에 잔존하는, 약하게 결합된 광학접착제를 에어 나이프를 통해 공기를 불어 액체나 광학접착제 파편을 제거하게 된다.
바람직하게는, 상기 (3) 단계에서 에어 나이프로 상기 (2) 단계를 거친 커버글라스에 잔존하는 광학 접착제를 탈착시킨 후, 광학접착제 제거 용액에 침지한 후 닦아내는 등의 방법으로 광학접착제 제거용액을 이용하여 상기 (3)단계를 거친 커버글라스를 세정하는 (4) 단계를 더 수행할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 (4) 단계에서, 광학접착제 제거 용액으로 에틸 락테이트(ethyl lactate) 용액을 사용하여, 상기 (3) 단계를 거친 커버글라스 표면에 조금 남은 광학접착제를 완전히 닦아 낼 수 있다.
상기 일련의 단계를 통해 광학접착제가 완전히 제거된 커버글라스는 최종적으로 검사하여 광학접착제가 잔존하는 커버글라스를 선별한 후, 광학접착제가 잔존하는 커버글라스의 표면을 광학접착제 제거용액을 이용하여 한번 더 세정함으로써 완전하게 닦아낸 후, 제품으로 포장하여 공정을 완료하게 된다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예
도 4는 본 발명에 따른 커버글라스의 재생방법의 작업 구성도를 나타낸 것으로, 작업은 화살표 방향으로 진행되며, 한쪽 작업 끝부분이 반대편 작업 시작점이 된다.
<실시예 1> 액체 질소에 의한 ITO 필름의 제거 및 커버글라스의 재생
먼저, 원재료 작업대에서 트레이에 같은 방향으로 핸드폰 액정 디스플레이 장치를 끼우고, 액체질소 탱크에 침지하고 3~5초 후 딱 소리와 함께 ITO 필름이 디스플레이 장치로부터 분리되었다. ITO 필름의 분리를 확인한 후, ITO 필름 분리작업대에서 핀셋으로 ITO 필름을 분리하고 에어로 비늘화된 OCA를 불어내었다.
다음으로, 트레이를 트롤리 컨베이어에 장착하고, 50℃로 가열한 솔케탈 용액 침지탱크(dipping tank)에 침지하여 침지된 상태로 30~40분간 트롤리 컨베이어 벨트를 따라 7.5M/Hr의 속도로 이동시켜 OCA가 물리적으로 분리되도록 하였다.
다음으로, 상기 침지된 커버글라스는 꺼내어 에어나이프 장치로 이동하여 에어나이프로 말끔히 제거하고, 필요에 따라 OCA가 남아있는 제품은 에틸 락테이트 용액을 이용하여 닦아 냄으로써 잔존하는 OCA를 제거하였다.
이와같이 OCA가 제거된 커버글라스는 검사실로 보내어 최종적으로 남아있는 OCA를 확인하고 덜 제거된 OCA는 에틸 락테이트 용액을 이용하여 닦아내어 제거하고 포장하여 작업을 완료하였다.
도 5는 상기 실시예에 따라 핸드폰 커버글라스로부터 광학접착제를 분리하기 (a)전과 (b)후를 나타낸 사진이다.
이를 참고하면, 상기 실시예에 따라 핸드폰 커버글라스로부터 광학접착제가 완전히 제거되어 커버글라스가 재생됨을 확인할 수 있다.
<실시예 2> 히팅 롤러에 의한 ITO 필름의 제거 및 커버글라스의 재생
먼저, 히팅 롤러를 100℃로 가열하여 상기 히팅 롤러의 상단 및 하단의 홀(hole)로 핸드폰 액정 디스플레이 장치를 투입하였다. 상기 투입된 핸드폰 액정 디스플레이 장치는 히팅 롤러를 통과한 후, 히팅 롤러 주변의 플라스틱 재질의 스크러버에 의해 ITO 필름이 분리되었고, 이 때 히팅 롤러 상단에 구비된 고리에 상기 ITO 필름을 고정시키고, 커버글라스는 수평이 유지되도록 하여 이형된 ITO 필름이 끝까지 이형될 수 있도록 하였다.
다음으로, 트레이에 같은 방향으로 상기 분리된 커버글라스를 끼우고, 트레이를 트롤리 컨베이어에 장착하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 작업을 완료하였다.
상기 실시예의 결과로부터, 액체질소 및 히팅롤러에 의해 핸드폰 디스플레이 장치의 ITO필름이 제거되어, 디스플레이 장치로부터 광학접착제가 부착된 커버글라스를 분리할 수 있고, 상기 분리된 커버글라스는 가열된 솔케탈 용액에 침지된 상태로 트롤리 컨베이어 벨트를 따라 이동하면서 물리적으로 광학접착제가 분리된 후, 에어나이프 및 에틸 락테이트 용액에 의한 세정으로 커버글라스로부터 광학접착제가 완전히 제거됨으로써, 커버글라스가 재생됨을 확인할 수 있다.
따라서, 광학접착제에 의해 전극증착층과 커버글라스가 부착된 디스플레이 장치는 냉각법 및 열분해법에 의해 전극증착층을 분리함으로써, 광학접착제가 부착된 커버글라스를 수득할 수 있고, 상기 광학접착제가 부착된 커버글라스는 광학접착제 제거용액 및 에어나이프에 의해 광학접착제를 완전히 제거함으로써, 커버글라스의 재생 효율을 높여 자원의 손실을 막을 수 있다.
또한, 커버글라스의 분리에 트롤리 컨베이어 벨트를 이용함에 따라 연속작업이 가능하여 생산성을 높일 수 있다.
A: ITO 필름 B: 광학접착제
C: 커버글라스 C-1: 비늘화된 광학접착제
D: FPCB(Flexible Printed Circuit Board)

Claims (5)

  1. 전극증착층과, 상기 전극증착층에 광학접착제(Optical Clean Adhesive)에 의하여 부착된 커버글라스를 포함하는 디스플레이장치의 커버글라스 재생방법에 있어서,
    (1) 액체질소를 이용한 냉각법 또는 열분해법에 의하여 상기 디스플레이장치로부터 전극증착층을 분리하여, 상기 광학접착제가 부착된 커버글라스를 분리하는 단계;
    (2) 상기 분리된 커버글라스를 40~50℃로 가열된 광학접착제 제거 용액인 솔케탈(solketal)에 30~40분 침지하여 커버글라스에 부착된 광학접착제를 선택적으로 탈착시키는 단계; 및
    (3) 에어 나이프(air knife)로 상기 (2)단계를 거친 커버글라스에 잔존하는 광학접착제를 탈착시키는 단계;를 포함하여 디스플레이장치의 커버글라스를 재생하고,
    상기 재생되는 디스플레이장치의 커버글라스는 베젤(bezel), AF 코팅(Anti Finger Coating) 및 IR 잉크 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    디스플레이장치로부터 베젤, AF 코팅 및 IR 잉크 코팅을 포함한 커버글라스의 재생방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (3)단계를 거친 후,
    (4) 에틸 락테이트(ethyl lactate) 또는 이소프로필 아세테이트(isopropyl acetate) 용액을 이용하여 상기 (3)단계를 거친 커버글라스를 세정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 디스플레이장치로부터 베젤, AF 코팅 및 IR 잉크 코팅을 포함한 커버글라스의 재생방법.
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