KR20110060265A - 편광판의 박리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광판의 박리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정셀에 부착된 편광판을 액정셀에서 박리할 때 액정셀과 편광판의 계면에 레이저를 조사함으로써 액정셀 등의 피착물에 손상을 가하지 않고 편광판을 박리할 수 있어 액정셀의 재활용의 측면에서 유리할 뿐만 아니라 종래 접촉식 박리방법에서 필수적이었던 박리도구의 정비 공정(도구에 붙은 점착제의 제거)이 요구되지 않아 연속 공정 수행에 효과적인 편광판의 박리방법에 관한 것이다.

편광판, 액정셀, 레이저

Description

편광판의 박리방법 {METHOD FOR PEELING A POLARIZING PLATE FROM A LIQUID CRYSTAL CELL}

본 발명은 비접촉식 박리도구를 이용하여 액정셀에 부착된 편광판을 박리하는 방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 액정셀, 상판 편광판, 하판 편광판 등을 포함하여 구성되며, 상판 및 하판 편광판은 액정셀의 상, 하에 점착제층에 의해 부착된다.

편광판은 일정한 방향으로 연신되고 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 폴리비닐알콜계 (Polyvinyl Alcohol, PVA) 편광자 (또는 편광필름)와 상기 편광자의 양면을 보호하기 위하여 양 측에 각각 구비된 편광자 보호필름을 포함한다. 상기 편광자 보호필름 상에는 액정셀과 접합하게 되는 점착제층과 LCD 제조 과정 중 편광판이 액정셀에 부착될 때 벗겨지게 되는 이형필름층이 적층되거나, 표면 보호필름이 적층되는 다층 적층체 형태이다.

편광판은 점착제층으로부터 이형필름이 제거된 후 점착제층에 의해 액정셀에 부착된다. 그 후 표면보호필름도 그 역할이 끝나면 박리, 제거된다.

편광판이 액정셀에 부착되는 과정에서 먼지 등 이물이 혼입되어 표면 오염이 발생될 수도 있고, 편광판이 정확한 방향으로 부착되지 않는 등의 불량이 발생될 수도 있는데, 이 경우 고가인 액정셀을 회수하여 재활용하기 위해 액정셀에서 편광판을 박리제거할 필요가 있다.

액정셀로부터 편광판을 박리하는 방법으로는 그동안 가열된 절연선, 슬라이더 및 탄성부재 등의 접촉식 박리도구를 이용하는 기술이 제안되어 왔다 [일본특허공개 평11-095210호, 제2002-350837호 및 제2009-162940호].

그러나, 접촉식 박리도구는 박리 공정 수행시 박리도구에 점착제가 묻게 되어 이를 제거하는 별도의 후처리 공정이 필요하게 되므로 전체적인 박리 공정이 복잡해지는 문제가 있었다. 또한, 액정셀의 표면에 박리도구가 접촉되어 표면 손상이 발생하는 단점이 있었다.

본 발명은 레이저를 이용한 비접촉식 편광판 박리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 피착물에 손상을 가하지 않는 편광판 박리 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 박리 후 박리도구의 정비가 요구되지 않는 편광판 박리 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

1. 액정셀과 편광판의 계면에 레이저를 조사하여 편광판을 액정셀에서 박리하는 것을 포함하는 편광판의 박리 방법.

2. 위 1에 있어서, 레이저 조사는 편광판의 일변 또는 모서리의 일부를 액정셀에서 박리시킨 후 이루어지는 편광판의 박리 방법.

3. 위 1에 있어서, 레이저 조사는 액정셀을 레이저가 위치한 쪽으로 이송시키면서 이루어지는 편광판의 박리 방법.

4. 위 1에 있어서, 레이저는 10 내지 800W의 것인 편광판의 박리 방법.

5. 위 2에 있어서, 편광판의 일변 또는 모서리의 일부의 박리는 파지부를 갖는 집게, 파지부 또는 파지홈을 갖는 롤러, 또는 박리필름에 의해 수행되는 편광판의 박리방법.

6. 위 3에 있어서, 액정셀은 진공흡착홀이 구비된 기반에 의해 이송되는 편광판의 박리방법.

본 발명의 비접촉식 편광판 박리방법은 액정셀 등의 피착물에 손상을 가하지 않고 편광판을 박리할 수 있어 액정셀의 재활용의 측면에서 유리할 뿐만 아니라 종래 접촉식 박리방법에서 필수적이었던 박리도구의 정비 공정(도구에 붙은 점착제의 제거)이 요구되지 않아 연속 공정 수행에 효과적이다.

본 발명은 액정셀에 부착된 편광판을 액정셀에서 박리할 때 액정셀과 편광판의 계면에 레이저를 조사함으로써 액정셀 등의 피착물에 손상을 가하지 않고 편광판을 박리할 수 있어 액정셀의 재활용의 측면에서 유리할 뿐만 아니라 종래 접촉식 박리방법에서 필수적이었던 박리도구의 정비 공정(도구에 붙은 점착제의 제거)이 요구되지 않아 연속 공정 수행에 효과적인 편광판의 박리방법에 관한 것이다.

먼저, 액정셀, 편광판 및 이들의 접합 방식에 대해 설명한다.

본 발명에서 액정셀 및 편광판은 액정표시장치를 구성하는 통상적인 것들을 의미하며 특정한 것으로 한정되지 않는다.

예컨대, 액정셀은 적어도 1개의 전극, 전극을 덮는 배향막이 형성된 한 쌍의 기판 및 기판 사이에 봉입된 액정분자로 구성될 수 있다.

예컨대, 편광판은 액정셀과 접착되는 쪽을 기준으로 이형필름, 점착제층, 편광자 보호필름, 편광자, 편광자 보호필름 및 표면 보호필름의 순으로 적층된 다층 적층체일 수 있다.

편광판의 주요 구성 중 하나인 편광자는 폴리비닐알코올(Poly Vinyl Alcohol: PVA)의 얇은 막을 가열시키면서 늘어뜨려 요오드 산(iodic acid)을 다량 함유한 잉크라고 불리는 용액에 침적시켜 제조한다. 폴리비닐알코올은 요오드 산을 흡수하면서 편광 기능을 가지게 된다. 또한, 일축 연신 폴리비닐알코올 막에 2색 염료를 흡수시켜 제조할 수도 있다.

또한, 편광자 보호필름은 기계적으로 약한 편광자의 손상을 보호하기 위한 것으로서, 예컨대, 트리아세틸셀룰로스(TriAcetyl Cellulose:TAC) 등의 아세테이트계 수지가 통상 사용된다.

또한, 점착제층은 편광판을 액정셀에 부착시키는 기능을 하는 것으로서 예컨대, 아크릴계 점착제 등을 사용할 수 있다.

또한, 이형필름은 점착제층을 보호하기 위한 것으로서 편광판이 액정셀에 부착되기 전에 제거된다.

편광판은 점착제층을 매개로 액정셀에 부착된다. 위와 같이, 이형필름은 부착 전 제거되므로 편광판의 점착제층이 액정셀의 기판과 접하는 형태로 부착된다. 본 발명의 편광판 박리방법은 이와 같이 부착된 편광판을 액정셀에서 박리하기 위한 것이다.

이하, 본 발명의 편광판 박리방법을 구체적으로 설명한다.

본 발명에서는 비접촉식 박리도구인 레이저를 사용한다. 레이저는 편광판과 액정셀의 계면에 조사되어 점착제의 점착력을 떨어뜨릴 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, CO₂ 레이저, YAG 레이저, UV 레이저 등을 들 수 있고, 이 중 CO₂ 레이저가 바람직하다.

레이저의 에너지 밀도, 주파수, 빔의 모양 등도 특별히 한정되지 않으며, 박리할 편광판의 면적, 박리 속도, 점착제층의 재료 및 두께 등을 고려하여 레이저의 종류, 에너지 밀도, 주파수, 빔의 모양 등을 적절히 선택할 수 있다. 예컨대, 에너지 밀도(출력)가 10 내지 800W인 것이 적절하다.

레이저는 액정셀과 편광판의 계면에 조사된다. 여기서 계면은 편광판과 액정셀이 서로 접하는 면, 즉 편광판의 점착제층과 액정셀의 기판이 접하는 면을 의미한다. 편광판의 일변 또는 모서리의 일부가 액정셀에서 박리된 상태에서의 점착제층과 기판이 이루는 경계면 뿐만 아니라 편광판이 액정셀에 완전히 접합된 상태에서의 점착제층과 기판이 이루는 경계면도 포함한다(도 1a). 바람직하게는 액정셀의 손상을 방지하기 위하여 계면을 형성하는 점착제층에 레이저를 조사하는 것이 좋다.

레이저는 편광판과 액정셀의 계면에 조사될 수 있는 위치라면 어느 곳에서 조사되어도 좋다. 예컨대 편광판과 액정셀의 계면에 평행한 방향, 또는 액정셀의 기판과 45°이하, 바람직하기로는 3°이상에서 25° 미만의 각도를 이루는 방향 등에 고정될 수 있다(도 1b). 레이저의 위치, 전후 또는 좌우로의 이동 가부에 따라 통상 원형인 레이저 빔의 모양을 계면의 모양에 보다 적합하도록 확장 또는 축소시키는 보조 장치가 사용될 수 있다.

레이저는 특정 위치에 고정된 것일 수도 있고 전후 또는 좌우로 이동 가능한 것일 수도 있다. 레이저가 특정 위치에 고정될 경우, 편광판이 점점 박리되면서 계면이 레이저로부터 멀어져 액정셀의 기판과 레이저가 이루는 각도가 달라지거나 후술하는 것처럼 액정셀이 레이저가 조사되는 쪽으로 이송되면서 레이저가 조사될 수 있으므로 계면의 위치에 따라 레이저 조사 방향을 조절할 수 있는 것이 바람직하다.

레이저의 개수는 1개일 수도 있고 2개 이상의 복수 개일 수도 있다(도 1c). 레이저를 복수 개 사용하면 보다 신속하게 공정을 수행할 수 있는 장점이 있다. 다만, 레이저를 복수 개 사용할 경우 조사되는 부분이 서로 중첩되지 않도록 하는 것이 정량의 레이저 조사에 바람직하다.

레이저가 액정셀과 편광판의 계면에 조사되면 점착제층의 점착력이 저하되어 액정셀에서 점착제층이 포함된 편광판이 깨끗이 박리된다.

레이저 조사는 박리 공정의 처음부터 이루어질 수도 있지만 적절한 다른 수단으로 편광판의 일변 또는 모서리의 일부를 액정셀에서 박리시킨 후부터 이루어질 수도 있다. 적절한 다른 수단은 예컨대 폭 방향의 파지부를 갖는 집게, 파지부 또는 파지홈을 갖는 롤러, 박리필름, 편광판 권취수단 등의 접촉식 박리수단을 포함한다.

레이저 조사 전 접촉식 박리수단을 사용할 경우에는 도 2a와 같이 파지부가 있는 집게를 사용하여 파지부를 편광판 상면 말단에 접착시킨 후 집게로 들어올려 편광판의 한 변을 박리시킬 수 있고, 도 2b와 같이 파지부 및 파지홈을 갖는 롤러에 권취하는 방법으로 편광판의 한 변을 박리시킬 수도 있다.

레이저 조사는 액정셀을 레이저가 위치한 쪽으로 이송시키면서 이루어질 수도 있다. 액정셀은 체인 벨트 또는 롤러 등의 직선운동이 가능한 이송수단에 결합되어 레이저 조사와 동시에 편광판이 박리되는 방향의 반대 방향(레이저가 위치한 쪽)으로 이송될 수 있다(도 3). 상기와 같이 액정셀을 이동시키면서 편광판을 박리하면, 박리위치가 레이저가 조사되는 곳에 고정되면서 편광판을 박리 제거할 수 있다. 액정셀은 이송될 때 회수되어 재활용되기에 충분한 정도로 표면 손상이 없는 상태로 이송 수단에 고정될 수 있으며, 예컨대 기반에 구비된 진공 흡착홀 등에 의해 고정될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명한다. 실시예는 본 발명에 속하는 일례를 나타내는 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하지 않음은 자명하다. 본 발명의 기본 기술 사상을 손상하지 않는 범위 내에서의 실시예의 변경 및 수정 사항이 본 발명의 권리범위에 속하는 것도 당연하다.

실시예 1

편광판이 부착된 LCD TV용 액정셀의 한 변의 일부를 접촉식 박리 수단으로 박리시켜 롤러의 폭 방향으로 형성된 파지 홈에 고정시켰다.

이후, 5개의 100W CO₂ 레이저 발생장치로부터 레이저가 액정셀 기판과 10°각도를 이루면서 액정셀과 편광판의 계면에 조사되었다. 이때 액정셀이 레이저 발생장치 방향으로 0.2m/s로 이송되도록 설정하였다. 5개의 레이저의 조사폭이 중첩되지 않도록 조사폭 조절 장치를 함께 사용하였다.

위와 같이 실험을 수행한 결과, 액정셀에 특별한 상처를 남기지 않은 상태로 편광판이 깨끗이 박리되었다.

실시예 2

편광판이 부착된 LCD TV용 액정셀의 한 변의 일부를 접촉식 박리 수단으로 박리시켜 롤러의 폭 방향으로 형성된 파지 홈에 고정시켰다.

이후, 1개의 100W CO₂ 레이저 발생장치로부터 레이저가 액정셀 기판과 10°각도를 이루면서 액정셀과 편광판의 계면에 조사되었다. 레이저는 계면을 따라 좌우로 이동되도록 하였고 실시예 1과 마찬가지로 액정셀이 레이저 발생장치 방향으로 이송되도록 하였다.

그 결과, 실시예 1과 같이 액정셀에서 편광판이 깨끗이 박리되었고, 액정셀은 재활용이 가능한 것으로 판명되었다.

도 1은 본 발명에 따라 레이저로 액정셀에서 편광판을 박리하는 개념을 도시한 것이고,

도 2는 레이저 조사 전에 액정셀과 편광판의 계면의 일변 또는 모서리 일부분을 접촉식 박리 수단으로 박리하는 방법을 나타낸 것이고,

도 3은 레이저 조사 시 액정셀이 이송될 수 있음을 설명한 것이다.

[도면의 부호에 대한 설명]

10: 편광판 10a: 편광자 및 그 보호필름의 적층체

10b: 점착제층 20: 액정셀

30: 레이저 40: 기반

50: 집게 51: 파지부

60: 롤러 61: 파지부

Claims (6)

1. 액정셀과 편광판의 계면에 레이저를 조사하여 편광판을 액정셀에서 박리하는 것을 포함하는 편광판의 박리 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 레이저 조사는 편광판의 일변 또는 모서리의 일부를 액정셀에서 박리시킨 후 이루어지는 편광판의 박리 방법.
3. 청구항 2에 있어서, 레이저 조사는 액정셀을 레이저가 위치한 쪽으로 이송시키면서 이루어지는 편광판의 박리 방법.
4. 청구항 1에 있어서, 레이저는 10 내지 800W의 것인 편광판의 박리 방법.
5. 청구항 2에 있어서, 편광판의 일변 또는 모서리의 일부의 박리는 파지부를 갖는 집게, 파지부 또는 파지홈을 갖는 롤러, 또는 박리필름에 의해 수행되는 편광판의 박리방법.
6. 청구항 3에 있어서, 액정셀은 진공흡착홀이 구비된 기반에 의해 이송되는 편광판의 박리방법.

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