KR101327958B1 - 액정 표시 소자로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법 및 이에 따라 회수된 인듐 주석 산화물 - Google Patents
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Abstract
액정 표시 장치의 상판과 하판을 분리하고, 상기 상판의 편광 필름 및 액정 잔여물을 제거한 다음, 상기 상판의 컬러 필터를 제거하고 상기 상판으로부터 글라스 기판을 분리하고, 상기 글라스 기판을 분리하는 단계 이후의 나머지 인듐 주석 산화물을 열처리 및 분말화하여 액정 표시 장치로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법이 제공된다. 상판과 하판을 분리하기 위해서는 상판과 하판이 실링된 부분을 스크라이빙(scribing)하여 커팅하고, 편광 필름은 유기 성분의 용매를 이용하여 제거하며, 컬러 필터는 알칼리성 용액을 이용하여 상기 컬러 필터를 용해함으로써 제거하고, 열처리는 300℃-1200℃의 온도에서 일반 대기, 진공, 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소 또는 이들의 혼합 분위기로 수행할 수 있다. 필요에 따라서는 열처리 및 분말화하는 단계를 거친 인듐 주석 산화물을 후처리하는 단계를 더 수행할 수 있다.
Description
본 발명은 액정 표시 소자로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법 및 이에 따라 회수된 인듐 주석 산화물에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 액정 표시 소자에 포함되어 있는 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 재사용할 수 있도록 액정 표시 소자 패널을 분해하여 인듐 주석 산화물 층과 다른 구성층들을 분리하는 방법에 관한 것이다.
최근 자원의 고갈 및 원자재 부족에 따라 재자원화가 중요한 대안으로 떠오르고 있다. 재자원화는 물질과 에너지의 절약, 환경오염 방지, 대외수입의존도 감소, 고용기회 및 재생업체의 창업 기회 제공, 폐기물의 감량에 의한 처리비용의 감소 등의 여러 장점을 제공하므로 이에 대한 관심과 요청이 증가하고 있으나, 아직 기술개발의 초기 단계로서 많은 해결과제가 놓여 있다.
액정 표시 소자의 재자원화의 종래 기술은 액정 표시 소자를 파쇄하여 가루로 만든 다음 용해 과정을 통해 모든 원소를 용해한 다음 분리 공정을 거쳐 각 원소를 재활용하는 방법이 있다. 그러나 용해 공정에서 강산성 에칭액을 사용하여 환경오염을 유발하고, 파쇄-선별-용해-분리-재활용의 일련의 공정에서 공정 자체가 복잡하고 오염물 및 폐수가 발생한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 본 발명은 액정 표시 소자로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 친환경적인 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 공정으로 액정 표시 소자로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하고자 하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 액정 표시 소자로부터 인듐 주석 산화물 및 기타 유가 자원의 회수율을 높일 수 있는 자원 회수 방법을 제공하고자 하는 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 액정 표시 소자를 파쇄하지 않고 친환경적으로 분리한 후, 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 재사용한다. 특히, 인듐 주석 산화물의 인듐과 주석을 따로 분리하지 않고 인듐 주석 산화물을 기존의 조성 그대로 재사용한다.
즉, 본 발명의 일면에 따른 액정 표시 장치로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법은, 액정 표시 장치의 상판과 하판을 분리하는 단계와, 상기 상판의 편광 필름 및 액정 잔여물을 제거하는 단계와, 상기 상판의 컬러 필터를 제거하고 상기 상판으로부터 글라스 기판을 분리하는 단계와, 상기 글라스 기판을 분리하는 단계 이후의 나머지 인듐 주석 산화물을 열처리 및 분말화하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 상판과 하판을 분리하는 단계에서는 상기 상판과 하판이 실링된 부분을 스크라이빙(scribing)하여 커팅함으로써 상기 상판과 하판을 분리하고, 상기 편광 필름은 유기 성분의 용매를 이용하여 제거하며, 상기 컬러 필터는 알칼리성 용액을 이용하여 상기 컬러 필터를 용해함으로써 제거할 수 있다.
상기 열처리는 300℃-1200℃의 온도에서 일반 대기, 진공, 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소 또는 이들의 혼합 분위기로 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 열처리 및 분말화하는 단계를 거친 인듐 주석 산화물을 후처리하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 후처리하는 단계는 인듐 또는 주석 성분을 보강하는 단계와 2차 열처리 단계를 포함하고, 상기 2차 열처리 단계는 300℃-1200℃의 온도에서 일반 대기, 진공, 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소 또는 이들의 혼합 분위기로 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 면에 따르면, 액정 표시 장치의 상판과 하판을 분리하는 단계와, 상기 상판의 편광 필름 및 액정 잔여물을 제거하는 단계와, 상기 상판의 컬러 필터를 제거하고 상기 상판으로부터 글라스 기판을 분리하는 단계와, 상기 글라스 기판을 분리하는 단계 이후의 나머지 인듐 주석 산화물을 열처리 및 분말화하는 단계를 통해 생성된 인듐 주석 산화물이 제공된다.
본 발명에 따르면, 액정 표시 소자를 파쇄하지 않고 분리하여 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 재사용하므로, 재자원화 공정이 단순하고, 환경오염을 유발하지 않는 친환경적 방법을 이용하여 인듐 주석 산화물과 유가 자원을 재사용할 수 있다. 특히, 인듐 주석 산화물의 인듐과 주석을 따로 분리하지 않고 인듐 주석 산화물을 기존의 조성 그대로 재사용하므로, 공정이 간단하고 회수 비용이 줄어든다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 일반적인 액정 표시 장치의 단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법에 따라 생성된 인듐 주석 산화물의 확대도이다.
도 2는 일반적인 액정 표시 장치의 단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법에 따라 생성된 인듐 주석 산화물의 확대도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 소자에서 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 2는 일반적인 액정 표시 장치의 단면도를 나타낸다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법에서는 먼저, 액정 표시 장치 제품을 분해한다(S110). 즉, 액정 표시 장치가 포함된 제품을 분해하여 제품 내에서 액정 표시 장치(100)를 분리한다.
다음, 분리된 액정 표시 장치(100)의 가장자리의 실링(sealing)된 부분을 스크라이빙(scribing)하여 커팅함으로써 액정 표시 장치의 상판(10)과 하판(20)을 분리한다(S120). 분리한 다음에는 상판(10)과 하판(20) 사이의 잔여 액정을 제거한다. 이와 같이 실링된 부분을 컷팅하여 상판(10)과 하판(20) 사이의 밀착부분을 제거하여 상판(10)과 하판(20)을 분리함으로써 낭비되는 면적을 최소화할 수 있다.
다음, 상판(10)에 부착되어 있는 편광 필름(12)을 유기 성분의 용매를 이용하여 떼어내고, 에폭시를 제거한다(S130). 이 때 초음파 등을 이용하여 물리적으로 편광 필름(12)을 제거할 수 있다.
다음으로는, 상판(10)의 컬러 필터(16)를 제거하고 글라스 기판(14)을 분리하는데(S140), 컬러 필터(16)를 알칼리성 용액을 이용하여 용해시킴으로써 컬러 필터(16) 아래의 글라스 기판(14)을 분리한다. 이 때 분리된 글라스 기판(14)은 회수하여 재사용할 수 있다.
이제, 남은 물질, 즉 투명 전극(18)을 형성하는 인듐 주석 산화물을 300℃-1200℃로 열처리하면, S140 단계에서 미처 제거되지 않고 잔류한 컬러 필터가 제거되어 인듐 주석 산화물만이 남게 되며, 남은 인듐 주석 산화물을 분말화한다(S150).
이 때 열처리 분위기는 일반 대기, 진공, 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소 또는 이들의 혼합 분위기로 유지한다.
필요에 따라서는 남은 인듐 주석 산화물의 물성을 향상하기 위하여 추가로 후처리를 진행할 수도 있다(S160).
후처리의 예로는 인듐 또는 주석 성분을 보강한 후 열처리를 할 수 있다. 이 경우에도 열처리 분위기는 온도 300℃-1200℃, 분위기는 일반 대기, 진공, 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소 또는 이들의 혼합 분위기로 유지한다.
이와 같이 하여 제조된 인듐 주석 산화물 분말의 크기는 2μm 미만이고, 그 조성은 인듐과 주석의 비율이 93:7로서 오차범위 내에서 신품의 이론 조성비 90:10과 유사하게 된다.
도 3에 이와 같이 제조한 인듐 주석 산화물의 확대도를 나타내었다. 도 3의 인듐 주석 산화물은 1000℃에서 열처리한 경우를 나타낸다.
도 3에서 보는 것과 같이 열처리에 의해 인듐 주석 산화물 박막이 분해 및 잔류 유기물이 완전히 연소 분해되면서 분말화가 된 것을 볼 수 있다.
이상에서 바람직한 실시예를 기준으로 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 장치 및 방법은 반드시 상술된 실시예에 제한되는 것은 아니며 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Claims (8)
- 액정 표시 장치의 상판과 하판을 분리하는 단계와,
상기 상판의 편광 필름 및 액정 잔여물을 제거하는 단계와,
상기 상판의 컬러 필터를 알칼리성 용액을 이용하여 열처리 단계 없이 용해시킴으로써 제거하고 상기 상판으로부터 분쇄되지 않은 글라스 기판을 분리하는 단계와,
상기 글라스 기판을 분리하는 단계 이후의 나머지 인듐 주석 산화물을 1차 열처리 및 분말화하는 단계와,
분말화된 상기 인듐 주석 산화물에 대하여 인듐 또는 주석 성분을 보강하여 2차 열처리하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 상판과 하판을 분리하는 단계에서는,
상기 상판과 하판이 실링된 부분을 스크라이빙(scribing)하여 커팅함으로써 상기 상판과 하판을 분리하는 것인 액정 표시 장치로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 편광 필름은,
유기 성분의 용매를 이용하여 제거하는 것인 액정 표시 장치로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 열처리는,
300℃-1200℃의 온도에서 일반 대기, 진공, 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소 또는 이들의 혼합 분위기로 수행하는 것인 액정 표시 장치로부터 인듐 주석 산화물 및 유가 자원을 회수하는 방법. - 삭제
- 삭제
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GRNT | Written decision to grant |