JP2000084531A

JP2000084531A - 液晶パネルの廃棄処理方法

Info

Publication number: JP2000084531A
Application number: JP26149798A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kaida; 一弥甲斐田; Kiyoshi Sawae; 清澤江; Yasunobu Tagusa; 康伸田草
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2000-03-28
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: JP3506217B2

Abstract

(57)【要約】【課題】廃液晶パネルの埋立地への廃棄量を減らす。
廃棄処理に伴うコストを低減する。【解決手段】液晶工場等から出てくる廃液晶パネルを
液晶を含んだ状態で１軸剪断式破砕機によって剪断破砕
し、ガラスカレットとする。その後、上記のガラスカレ
ットを約１２００℃の非鉄製錬炉に投入する。廃液晶パ
ネルは、偏光板、液晶ドライバＩＣが付いた状態でもよ
く、この場合、各構成部材の煩雑な除去作業に伴う処理
コストを低減できる。破砕屑に含まれるガラスは、非鉄
製錬炉内での鉄の除去処理に利用（マテリアルリサイク
ル）される一方、偏光板や液晶等の有機物は燃焼材とな
り、サーマルリサイクルされる。また、ガラスカレット
に含まれる液晶は、非鉄製錬炉内で高温により分解さ
れ、金属クロムは酸化物となり、ともに無害化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不良あるいは不要
になった液晶パネルの廃棄処理方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、一般廃棄物や産業廃棄物の量が増
加して埋立地の残余年数が心配される状況になってきた
こと、より環境に配慮した産業活動が求められるように
なってきたこと等から、工場からの産業廃棄物を減らす
ことや、家電製品や情報機器等の廃棄物についてのリサ
イクルを求める要望が益々増加してきており、また、行
政面などからも家電製品等のリサイクルが推進されてい
る。

【０００３】例えば、表示装置であるＣＲＴ（Cathode
Ray Tube）に関しては、ガラスを切断して電子銃や蛍光
体を除去し、ガラスカレット（ガラス屑）として元のＣ
ＲＴ用ガラスに再生使用するリサイクル技術が提案され
ており、既に一部で実施されている。例えば、特開平８
−２６７４５５号公報は、廃家電品の廃棄処理システム
を開示しているが、このシステムでは、ブラウン管等の
大型ガラス製品が、大型ガラス処理装置にてカレットに
処理されている。

【０００４】また、例えば、特開平６−３１６４４６号
公報は、少なくとも２枚のガラス板が合成樹脂製の中間
膜を介して積層された窓用合わせガラスを、所定の大き
さに切断して小片とし、これを空気の渦流機能を有する
剥離槽に投入し、空気渦流によって合わせガラスをガラ
ス細片と中間膜とに分離し、ガラスを回収する方法を開
示している。

【０００５】一方、ＣＲＴと同じ表示装置であり、液晶
パネル生産工場、液晶モジュール生産工場、製品メーカ
ー等から排出される不良あるいは不要となった液晶パネ
ル、または、市場にて廃棄される情報表示装置や映像表
示装置等から出てくる液晶パネル（以下ではこれらの液
晶パネルを廃液晶パネルと称する）の場合、その大半は
一般的に管理型埋立されている。一方、家電製品や情報
機器等の廃棄物に含まれる廃液晶パネルは、廃棄物の量
としては少ないこともあって、処理施設で製品ごと破砕
されて、プラスチックを多量に含むシュレッダーダスト
と共に埋立処理されたり焼却処理されているのが現状で
ある。

【０００６】なお、上記した液晶パネルとは、貼り合わ
せた２枚のガラス基板の内側に液晶材料を注入、封入
し、各ガラス基板の外側に偏光板（樹脂）を貼り付けた
ものであり、液晶モジュールとは、上記の液晶パネルを
含む表示部全体をいい、液晶駆動ドライバー基板やコン
トロール基板、導光板、光学シート、金属フレーム、蛍
光管等を含んで構成されるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶パネル
は、省電力・省資源に貢献できる表示装置であるので、
今後、高度情報化社会の進展に伴って、急激に生産量が
増大すると共にその表示面積も大型化することが予測さ
れ、これに伴って、今後、廃液晶パネルも、数・量とも
に急速に増大すると予想される。

【０００８】しかし、廃液晶パネルを主に埋立処理する
ことで対応してきた従来の廃棄処理方法では、今後、廃
液晶パネルが増加した場合に、投棄スペースに限界が来
て投棄できなくなるおそれがあるという問題が生ずる。

【０００９】従来では、適切な液晶パネルの廃棄処理方
法が確立されておらず、ＣＲＴその他の家電製品や部品
に比べ技術確立などが遅れているのが実状である。した
がって、今後、廃液晶パネルの増加にそなえた廃棄処理
方法の確立が早急に要求される。

【００１０】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、廃液晶パネルの埋立地へ
の投棄量を極力抑えることのできる液晶パネルの廃棄処
理方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る液
晶パネルの廃棄処理方法は、上記の課題を解決するため
に、不要になった液晶パネルを廃棄処理する液晶パネル
の廃棄処理方法において、少なくとも液晶が入った状態
で液晶パネルを破砕し、破砕屑をリサイクル処理するこ
とを特徴としている。

【００１２】上記の構成によれば、不要になった液晶パ
ネル、つまり、廃液晶パネルを破砕し、これをリサイク
ル処理するので、廃液晶パネルの埋立地への廃棄量を減
らすことができる。これにより、今後の液晶パネルの需
要の増大に伴う廃液晶パネルの増大にも対応することが
できる。

【００１３】また、廃液晶パネルを少なくとも液晶の入
った状態で破砕するので、液晶を抽出する工程が必要な
く、この抽出工程に係る抽出装置や人手を不要として処
理コストを削減することができる。また、廃液晶パネル
を破砕処理することで、廃液晶パネルの容積が大幅に低
減され、保管や輸送も容易となる。

【００１４】請求項２の発明に係る液晶パネルの廃棄処
理方法は、上記の課題を解決するために、請求項１の構
成において、上記のリサイクル処理は、破砕した液晶パ
ネルを非鉄製錬炉に投入する処理であることを特徴とし
ている。

【００１５】液晶パネルは、液晶層を２枚のガラス基板
で挟持した構造であり、上記ガラス基板は多量のＳｉＯ
₂を含んでいる。したがって、破砕した液晶パネルを非
鉄製錬炉に投入することにより、上記のＳｉＯ₂が非鉄
製錬炉内での化学反応により例えば鉄と結合する。した
がって、このような処理を行うことにより、非鉄製錬炉
内に存在する不純物（例えば鉄）を取り除くことができ
る。

【００１６】また、破砕した液晶パネルには偏光板や液
晶等の有機物が含まれているが、このような有機物は燃
焼材となるので、非鉄製錬炉の加熱を省エネルギーで行
うことができる。

【００１７】請求項３の発明に係る液晶パネルの廃棄処
理方法は、上記の課題を解決するために、請求項１また
は２の構成において、液晶パネルを１軸剪断式破砕機に
よって破砕することを特徴としている。

【００１８】液晶パネルは、ＣＲＴ等とは違って、上述
したように薄膜の積層や貼り付けなどにより詳細構造が
複雑である。つまり、液晶材料や保護薄膜は数μｍ厚で
あり、偏光板は数百μｍ厚で例えばＴＡＣ（トリアセチ
ルセルロース）、アクリル樹脂、ＰＶＡ（ポリビニルア
ルコール）などの多層構造である。その他、多くの種類
の有機物や金属膜などの材料が薄膜状態で積層されてい
る。さらに、液晶パネルの周辺には、液晶駆動用回路が
ＴＣＰ方式（Tape Carrier Package；フィルム実装構
造）やＣＯＧ方式（Chip On Glass ；ベアチップ実装構
造）で、接続材料や封止樹脂などの各種材料からなる部
材が取り付けられていることが多い。したがって、従来
では、仮に破砕処理しても、上記のように硬材料と軟材
料とが積層されたような液晶パネルなどは、適切な形状
に分断するのが困難であった。

【００１９】しかし、１軸剪断式破砕機は、当該破砕機
が備える篩いの穴を通過できる大きさとなるまで破砕材
料を細かく破砕することができる構造であり、他の例え
ば２軸剪断式破砕機や衝撃式破砕機と比べて、破砕を最
も細かく行うことができるようになっている。したがっ
て、上記構成では、このような１軸剪断式破砕機を廃液
晶パネルの破砕に用いることにより、たとえ廃液晶パネ
ルに例えば偏光板や液晶駆動用回路等が付いており、硬
材料および軟材料が積層されていても、廃液晶パネルを
確実に破砕して、廃液晶パネルのトータルでの容量を確
実に低減することができ、これによって、保管や輸送も
さらに容易に行うことができる。

【００２０】また、１軸剪断式破砕機による破砕によ
り、廃液晶パネルは例えば非鉄製錬炉に投入しやすい寸
法および形状の細かい屑になる。したがって、非鉄製錬
炉に破砕屑を投入しリサイクル処理する場合には、破砕
屑を大量に投入して不純物の還元効率を高めることがで
き、これによって非常に安定した状態でリサイクル処理
を行うことができる。

【００２１】請求項４の発明に係る液晶パネルの廃棄処
理方法は、上記の課題を解決するために、請求項１ない
し３のいずれかの構成において、液晶パネルを偏光板が
付いた状態で破砕することを特徴としている。

【００２２】一般的に、偏光板の除去作業は自動化が困
難であり手作業が多い。しかし、上記構成によれば、こ
のような偏光板の煩雑な除去作業が不要なので、廃棄処
理を簡素化して処理コストを確実に低減することができ
る。

【００２３】請求項５の発明に係る液晶パネルの廃棄処
理方法は、上記の課題を解決するために、請求項１ない
し４のいずれかの構成において、液晶パネルを液晶駆動
用回路が接続された状態で破砕することを特徴としてい
る。

【００２４】一般的に、液晶駆動用回路の除去方法とし
ては、液晶パネルから液晶駆動用回路を単に剥離する方
法、カッターナイフ等によって液晶パネルから液晶駆動
用回路を切断する方法等があるが、いずれも手作業で行
う方法である。しかし、上記構成では、このような液晶
駆動用回路の煩雑な除去作業が不要なので、廃棄処理を
簡素化して処理コストを確実に低減することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００２６】本発明の液晶パネルの廃棄処理方法を適用
可能な液晶パネルの一例を図２に示す。図示した液晶パ
ネルは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のアクティ
ブ素子（図示せず）を備えたものである。なお、本発明
は、ＴＮ（Twisted Nematic）液晶パネル、ＳＴＮ（Sup
er Twisted Nematic ）液晶パネル等のデューティー液
晶パネルにも勿論適用可能である。

【００２７】本実施形態の液晶パネルは、例えば厚さ
０．７ｍｍまたは１．１ｍｍの透明なガラス基板１ａ・
１ｂを、当該ガラス基板１ａ・１ｂの周縁に沿って額縁
状に配置したシール部材２を介して貼り合わせ、その間
に液晶を充填させた構造となっている。ガラス基板１ａ
・１ｂは、ＳｉＯ₂を５０〜７０％含んだもので構成さ
れているが、この数値に限定されるわけではない。ガラ
ス基板１ａ・１ｂにおける液晶層３とは反対側の面に
は、それぞれ厚さ０．２〜０．４ｍｍの偏光板４ａ・４
ｂが粘着剤を介して貼り合わされている。液晶層３の厚
さ（ガラス基板１ａ・１ｂ間の距離）は、一般に４〜６
μｍである。なお、ガラス基板１ａ・１ｂ、偏光板４ａ
・４ｂ、液晶層３の厚さは上記の値に限定されるわけで
はない。

【００２８】ガラス基板１ａの液晶層３側の面には、有
機物を主体としたカラーフィルタ５、インジュウムを含
む透明な膜（ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜）からなる
透明電極７、有機物からなる配向膜８が、液晶層３側へ
向かってこの順で積層されている。また、各カラーフィ
ルタ５・５間には、金属クロムからなる反射防止膜６が
形成されている。

【００２９】一方、ガラス基板１ｂの液晶層３側の面に
は、タンタル、アルミニウム、チタン等のうちのいずれ
かの金属膜からなるバス電極９、インジュウムを含む透
明な膜（ＩＴＯ膜）からなる画素電極１０、有機物から
なる配向膜１１が、液晶層３側へ向かってこの順で積層
されている。

【００３０】なお、これらの各電極および膜の厚さは、
ガラス基板１ａ・１ｂの厚さに比べて十分に薄い厚さで
ある。

【００３１】このような構成の液晶パネルに、液晶駆動
用ドライバＩＣ（Integrated Circuit）、接続材、プリ
ント基板、抵抗やコンデンサ部品等をはじめとする多く
の部材が直接的または間接的に取り付けられて一体化さ
れたものが液晶モジュール（図示せず）となる。なお、
上記の液晶駆動用ドライバＩＣは、例えばＴＣＰ方式に
て液晶パネルに取り付けられているが、ＣＯＧ方式にて
取り付けられていてもよい。

【００３２】ところで、本実施形態では、後述する破砕
機によって液晶パネルの破砕テストを行うために、液晶
駆動用ドライバＩＣの有無、偏光板４ａ・４ｂの有無に
よって、３つの形態の液晶パネルを用意した。すなわ
ち、ロットNo. Ａとして、液晶駆動用ドライバＩＣ、偏
光板４ａ・４ｂの両方を取り外した液晶パネル、ロット
No. Ｂとして、液晶駆動用ドライバＩＣのみ取り外し、
偏光板４ａ・４ｂを残した液晶パネル、ロットNo. Ｃと
して、液晶駆動用ドライバＩＣおよび偏光板４ａ・４ｂ
を両方とも残した液晶パネルである。

【００３３】次に、本実施形態で用いた破砕機につい
て、図３ないし図５に基づいて以下に説明する。本実施
形態では、市販されている１軸剪断式破砕機、２軸剪断
式破砕機、衝撃式破砕機（ハンマークラッシャー）の３
種類を用いた。まず、１軸剪断式破砕機について説明す
る。

【００３４】図３は、１軸剪断式破砕機の破砕室の断面
図を示している。同図に示すように、１軸剪断式破砕機
は、例えば４００〜８００ｒｐｍの比較的速い回転速度
で回転可能な円柱状の胴体部２１を有している。胴体部
２１は、回転軸が水平方向に位置するように設置されて
おり、その側面には複数の回転刃２２が胴体部２１と一
体的に設けられている。なお、同図では、回転刃２２が
３つ設けられているが、この数に限定されるわけではな
い。

【００３５】そして、破砕室の壁には、胴体部２１が回
転したときに回転刃２２との間に一定の隙間が形成され
るように、かつ、胴体部２１を挟みこむように固定刃２
３・２３が設けられている。回転刃２２と固定刃２３と
の隙間を適切に調節することにより、破砕材料を任意の
大きさに破砕することが可能である。

【００３６】また、２つの固定刃２３・２３よりも下方
位置には、胴体部２１の側面と所定距離はなれてメッシ
ュ状の篩い２４が設けられている。篩い２４の各端部
は、固定刃２３・２３の各刃先近傍に固着されている。

【００３７】このような構成により、胴体部２１が回転
すると、同図上方より落下してきた破砕材料は、回転刃
２２と固定刃２３との間で剪断破砕され、破砕室下部に
設けられた篩い２４の穴から破砕屑として下方に排出さ
れる。このとき、篩い２４の穴を通過できないものは、
通過できる大きさとなるまで何回でも破砕されることに
なる。なお、篩い２４の穴から排出される破砕屑は、回
転刃２２の低速回転域で少なく、高速回転域で逆に多く
なることが分かっている。

【００３８】このような構造により、破砕屑の大きさが
容易にかつ任意に揃えられ、刃先に無理な力をかけてそ
の寿命を短くすることなく、最大粒径を例えば５ｍｍ程
度となるまで薄く、小さく破砕することができる。これ
により、破砕屑を２次粉砕することなしにフレコンバッ
ク（フレキシブル・コンテナ・バックの略）に入れて輸
送することが可能となる。

【００３９】また、１軸剪断式破砕機では、破砕屑の最
大粒径を例えば５〜１０ｍｍ程度で安定させることがで
きる。これにより、破砕屑が後述の非鉄製錬炉に投入し
やすい寸法および形状となり、破砕屑を大量に非鉄製錬
炉に投入して、大量にリサイクル処理することが可能と
なる。

【００４０】また、破砕屑のエッジも比較的丸くなるの
で、フレコンバックに破砕屑を入れても、破砕屑がフレ
コンバックを突き破って外部にまき散らされることがな
い。したがって、搬送時に作業者が負傷したり、周囲の
ものを傷つけるトラブルの危険度が少ない。

【００４１】また、回転刃２２は４００〜８００ｒｐｍ
で回転するが、この回転数をコントロールすることによ
り、投入された破砕材料を効率良く破砕し、かつ、回転
する刃先にかかる負担を小さくすることができ、その結
果、刃物の寿命を延ばすことができる。さらに、回転刃
２２が高速回転するので、打撃作用による破砕効果もあ
る。

【００４２】次に、２軸剪断式破砕機について説明す
る。図４は、２軸剪断式破砕機の破砕室の断面図を示し
ている。同図に示すように、２軸剪断式破砕機は、例え
ば２０〜１００ｒｐｍという１軸剪断式破砕機よりも比
較的遅い回転速度で回転可能な円柱状の胴体部２５・２
６を有している。胴体部２５の側面には、回転軸方向に
櫛刃状となった回転刃２７が胴体部２５と一体的に設け
られている。また、胴体部２６の側面にも、回転軸方向
に櫛刃状となった回転刃２８が胴体部２６と一体的に設
けられている。なお、同図では、回転刃２７・２８は６
つずつ設けられているが、この数に限定されるわけでは
ない。

【００４３】胴体部２５・２６は、回転軸が水平方向と
なるように位置しており、しかも、その回転時には回転
刃２７・２８が互いに噛み合うように、互いの側面同士
が所定距離を隔てて対向するように設置されている。ま
た、胴体部２５・２６は、上方から落下してくる破砕材
料を回転刃２７・２８によって剪断破砕して排出口２９
方向へ導くことができるように、互いに逆方向に回転す
るようになっている。

【００４４】なお、２軸剪断式破砕機は、その構造上、
１軸剪断式破砕機にあるような篩い２４（図３参照）を
備えておらず、細い破砕にはあまり適していない。そこ
で、本実施形態では、回転刃２７の刃１本と回転刃２８
の刃１本との回転軸方向の距離を、寿命の点で限界に近
い１０ｍｍに設定した。

【００４５】このような構成により、シュータ等によっ
て同図上方より胴体部２５・２６間に落下してきた破砕
材料は、互いに逆方向に回転する回転刃２７と回転刃２
８との間で剪断破砕される。このとき、破砕屑の形状
は、櫛刃状の回転刃２７および回転刃２８の刃の厚み
（隣り合った２軸間の刃物の距離）に対応した短冊状の
形状となる。そして、破砕屑は、破砕室下部に設けられ
た排出口２９から下方に排出される。

【００４６】２軸剪断式破砕機では、２つの回転刃２７
・２８の回転数は同じであってもよいが、回転数に若干
のずれを持たせることで、破砕をより効率よく行うこと
ができる。

【００４７】次に、衝撃式破砕機について説明する。図
５は、衝撃式破砕機の破砕室の断面図を示している。同
図に示すように、衝撃式破砕機は、破砕室中央に回転ハ
ンマー３０を備えている。この回転ハンマー３０は、例
えば１軸剪断式破砕機の胴体部２１の回転数と２軸剪断
式破砕機の胴体部２５・２６の回転数との中間程度の回
転数で回転するようになっており、円柱状の胴体部３１
とその側面から突出した突出部３２とからなっている。
なお、同図では、突出部３２は６つ設けられているが、
この数に限定されるわけではない。

【００４８】この構成では、回転ハンマー３０の上方に
通じるシュータから落下してきた破砕材料は、回転ハン
マー３０で叩かれて破砕室前方の壁３３に衝突し、衝突
時の衝撃で破砕される。破砕屑は、破砕室の排出口３４
を介して排出される。

【００４９】このように、衝撃式破砕機は、破砕材料に
対して衝撃を付与することにより破砕するため、破砕材
料として硬くもろいものは細かく破砕できるという利点
があるが、その逆のものは破砕効率が悪いという欠点も
ある。

【００５０】次に、上記した各破砕機を用いて、ロット
No. Ａ〜Ｃの各液晶パネルに対して破砕テストを行っ
た。その結果を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】１軸剪断式破砕機では、３種類の液晶パネ
ル全てを容易に破砕することができ、最も良好な結果が
得られた。破砕屑の大きさも、他の２方式に比べて揃っ
ており、５ｍｍ前後であった。破砕されたガラス基板１
ａ・１ｂおよび偏光板４ａ・４ｂは、それぞれに分離し
ているものがほとんどであった。

【００５３】また、破砕しない場合と比較した減容化率
も１／２（５０％）と最も良好であり、輸送費の点で有
利であることを示す結果が得られた。なお、減容化率と
は、比容積率のことで、（見かけの比重／真の比重）で
表され、値が小さいほど減容化されていることを示す。

【００５４】また、一般的に、１軸剪断式破砕機は、刃
物を１個しか備えていないため２軸剪断式破砕機と比べ
て処理能力が小さく、衝撃式破砕機に比べても破砕に時
間がかかるため処理能力が小さいと言われているが、想
定される廃液晶パネルの今後の廃棄処理量を考慮して
も、１軸剪断式破砕機の処理能力で十分であり問題では
ないことが言える。

【００５５】一方、２軸剪断式破砕機では、回転刃２７
・２８の幅を上述した１０ｍｍに設定しても、ロットN
o. Ａの液晶パネルの場合は、長さ数ｃｍのガラス片が
混入し、そのエッジも鋭利であった。ロットNo. Ｂ・Ｃ
の液晶パネルの場合、ガラスは偏光板４ａ・４ｂに引っ
張られて細かく破砕されるものの、偏光板４ａ・４ｂ
は、長さ１０ｃｍを越える短冊状に裁断されたものが多
く、その偏光板４ａ・４ｂのほとんどに、粉々になった
ガラスが分離せずに付着している状態であった。

【００５６】この結果、減容化率は、ロットNo. Ａで１
／１．７、ロットNo. Ｂ・Ｃで１／１と悪く、１軸剪断
式破砕機に比べて効果が小さかった。

【００５７】また、衝撃式破砕機では、ロットNo. Ａで
は破砕屑の最大粒径は３ｍｍ程度であり良好な結果が得
られた。特に、液晶駆動用ドライバＩＣをＣＯＧ実装し
ている場合では、ＴＡＢ（Tape Automatic Bonding）テ
ープ等が無いのでかなり良好に破砕された。一方、ロッ
トNo. Ｂ・Ｃでは偏光板４ａ・４ｂや液晶駆動用ドライ
バＩＣに使われているポリイミドフィルムが破砕されて
いなかった。また、衝撃式破砕機では多量の発塵があ
り、集塵機を付けたとしても作業環境が汚染される心配
があると考えられる。

【００５８】以上の結果から、液晶パネルの破砕には１
軸剪断式破砕機が最も適していることが言える。また、
いすれの破砕テストにおいても、液晶はガラス片に付着
した状態で排出され、機内に残留することはほとんどな
かった。また、液晶を８０℃の高温下に長時間放置し重
量変化を測定したが、減少などの変化は認められず、蒸
発はほとんど無いと言える。

【００５９】以上の結果は、衝撃式破砕機を用いた場合
を除き、ＣＯＧ実装した液晶パネルでも同様の結果が得
られた。

【００６０】そこで、本実施形態では、上記の１軸剪断
式破砕機を用い、廃液晶パネルの廃棄処理を以下のよう
に行った。

【００６１】図１に示すように、液晶工場等から出てく
る廃液晶パネル、あるいは、情報表示装置や映像表示装
置等から出てくる廃液晶パネルを上記の１軸剪断式破砕
機によって剪断破砕し、ガラスカレットとする。このと
き、上記の廃液晶パネルとしては、液晶、偏光板４ａ・
４ｂ、液晶ドライバＩＣを含んだ状態のものである。つ
まり、液晶層３（図２参照）が４〜６μｍ厚と極めて薄
く、少量で、かつ、非常に蒸発しにくい材料であること
を活かして、少なくとも液晶を含んだ状態で破砕処理す
る。その後、上記の破砕によって得られたガラスカレッ
ト（破砕屑）を約１２００℃の非鉄製錬炉に投入する。

【００６２】このとき、１軸剪断式破砕機での破砕によ
って得られる破砕屑はＳｉＯ₂を５０〜７０％含んでい
るので、非鉄製錬炉内では破砕屑と例えば鉄とが化学反
応により結合し、不純物である鉄が取り除かれる。この
場合、破砕屑は、物質的な状態で他の処理（鉄の除去）
に利用される、いわゆるマテリアルリサイクルされたこ
とになる。一方、破砕屑における偏光板４ａ・４ｂや液
晶等の有機物は、非鉄製錬炉内での燃焼を促す燃焼材と
なり、サーマルリサイクルされたことになる。実際に、
上記一連の処理の結果としては良好なものが得られた。

【００６３】上記した液晶パネルの廃棄処理方法では、
廃液晶パネルを単に破砕するだけではなく、その後、非
鉄製錬炉にてリサイクル処理しているので、廃液晶パネ
ルの埋立地への廃棄量を確実に減らすことができる。こ
れにより、今後、液晶パネルの需要が増大し、廃液晶パ
ネルの数もそれに伴って増大しても、廃棄スペースを容
易に確保することができる。

【００６４】また、廃液晶パネルを液晶、偏光板４ａ・
４ｂ、液晶駆動用ドライバ等を含んだ状態で破砕するの
で、それらを除去する煩雑な破砕前処理が必要ない。こ
れにより、破砕前処理に係わる処理時間、導入装置、処
理施設、人手を削減して、リサイクル処理を含む廃棄処
理全体に要するコストを大幅に削減することができる。
また、廃液晶パネルを破砕処理することにより廃液晶パ
ネルの容積を大幅に低減することができるので、保管や
輸送も容易に行うことができると共に、それに要するコ
ストも削減することができる。

【００６５】また、１軸剪断式破砕機を用いることで、
作業者の不注意による液晶パネルの割れがなく、作業者
にとって安全に作業できる。さらに、廃液晶パネルの重
量の大半を占めるガラスをマテリアルリサイクルするの
で、資源を大切に使っていることにもなる。

【００６６】ところで、従来では、液晶パネルに含まれ
る液晶材料の毒性はほとんど問題とはならないほど小さ
いが、自然には分解し難い材料であることが分かってお
り、廃液晶パネルに対しては加熱や薬品処理等何らかの
分解処理を施すことが望ましかった。また、カラーフィ
ルタ基板に反射を防止する目的で金属クロムを使用した
液晶パネルをそのまま埋立処理する場合には、酸性雨に
よって六価クロムになることを心配する声もあり、廃液
晶パネルは回収して安定化処理することが望ましかっ
た。

【００６７】しかし、本実施形態の廃棄処理方法では、
廃液晶パネルは破砕後、非鉄製錬炉内で１２００℃を越
える高温下でリサイクル処理されるので、破砕屑に含ま
れる液晶は炉内で分解され、金属クロムは酸化物となっ
て無害化される。これにより、環境および人体にとって
も安全な廃棄処理を実現することができ、その結果、廃
液晶パネルのリサイクル率を高めることもできる。

【００６８】なお、本実施形態では、リサイクル処理の
一例として、破砕屑を非鉄製錬炉に投入する処理を挙げ
たが、この処理に限定されるわけではない。破砕屑が例
えばガラス屑のみからなる場合は、当該破砕屑を比較的
小さくなるまで破砕した後、例えばタイル材と混練し、
成形・焼成することで、タイル原材料へのリサイクル処
理を行うことができる。また、小さいガラス屑を道路の
アスファルト中に混ぜることによる路盤材へのリサイク
ル処理も可能であり、この場合、路盤寿命を長くするこ
とができる。さらに、ガラス粉を道路標識や看板等に使
用される塗料（反射塗料）に混ぜるリサイクル処理も可
能であり、この場合、反射率を高め、視認性を向上させ
ることができ、特に夜間では効果を多大に発揮すること
になる。

【００６９】なお、従来では、例えばガラスのリサイク
ルを考えた場合、偏光板は液晶パネルのガラス基板から
分離されることが望ましいとされており、その剥離方法
としては、例えば以下の４通りの方法があった。

【００７０】偏光板の１つのコーナーをナイフエッジ
で起こし、この部分を把持し剥離する機械的方法。

【００７１】偏光板の貼られた液晶パネル全体を８０
〜１５０℃まで加熱し、偏光板粘着材の粘着力を低下さ
せた後に、上記の機械的方法を併用し剥離する加熱・
機械的方法。

【００７２】偏光板の貼られた液晶パネル全体を−１
０〜−１９６℃まで冷却し、偏光板粘着材の粘着力を低
下させた後に、機械的な剥離作業を行う低温・機械的方
法。

【００７３】酢酸エチル、ＩＰＡ（イソプロピルアル
コール）、アセトンなどの溶剤で偏光板粘着材の粘着力
を低下させた後、機械的に剥離する溶剤・機械的方法。

【００７４】偏光板の除去作業は、一般的に自動化が困
難と言われており、上記した方法はいずれも手作業中心
であり、そのため、除去作業には膨大な処理時間を要す
る。しかし、本実施形態の廃棄処理方法では、このよう
な偏光板の煩雑な除去作業が一切不要であり、その結
果、廃棄処理を簡素化して処理コストを確実に低減する
ことができる。

【００７５】なお、上記各方法ではさらに以下の問題も
生じるが、本実施形態の方法では上述のように偏光板の
除去作業は不要であるため、当然ながらこれらの問題を
考慮する必要がない。つまり、上記・の方法では、
多種あるパネルサイズのいずれにも対応するためには複
雑な機構を要する。この結果、剥離作業が煩雑になり、
ガラス割れなどが発生し、搬送や後処理が困難となる。
上記の方法では、偏光板が変質し始め、延伸方向に裂
けやすくなったり、あるいは逆に剥がれにくくなる。ま
た、片側にしか偏光板が貼っていない場合は、ガラスと
偏光板との膨張率の違いで、液晶パネルが大きく湾曲
し、その後の偏光板の剥離が困難になる。上記の方法
では、偏光板粘着材が膨潤してガラス表面に残留し、偏
光板が剥がれた液晶パネル同士がくっつき、重なり合っ
て後処理が困難となる。

【００７６】なお、構造が複雑な液晶パネルの構成材料
１つ１つを個別に品質良くあるいは回収率良くリサイク
ル処理するのは、工程が複雑であったり、装置や設備あ
るいは加工メーカーの整備や搬送法の整備などを確立さ
せる項目も多く、困難な課題が多い。例えば、手間や費
用をかけずに例えば液晶モジュールを破砕する方法も考
えられるが、液晶モジュールに含まれる照明用の蛍光管
は微量ではあるが水銀を使っており、そのまま破砕する
と作業環境を汚染する。したがって、この場合には、水
銀を除外するための除外装置が必要となりコストアップ
を招来する。また、その他の材料についても、液晶モジ
ュール破砕後の選別（篩い分け、風力、水力、比重、磁
力、静電などによる）は、分別回収率を顕著に低下させ
る。

【００７７】しかし、本実施形態の方法は、上述したよ
うに液晶パネルの構成材料１個１個を回収せずにリサイ
クルするので、装置や設備面でのコストを上昇させるこ
とはない。本実施形態の方法は、消費者やメーカーのコ
スト負担の低減を可能にし、かつ、部材の処理システム
を簡素化したリサイクル手法である。

【００７８】

【発明の効果】請求項１の発明に係る液晶パネルの廃棄
処理方法は、以上のように、少なくとも液晶が入った状
態で液晶パネルを破砕し、破砕屑をリサイクル処理する
構成である。

【００７９】それゆえ、廃液晶パネルを破砕し、これを
リサイクル処理するので、廃液晶パネルの埋立地への廃
棄量を減らすことができる。これにより、今後の液晶パ
ネルの需要の増大に伴う廃液晶パネルの増大にも対応す
ることができるという効果を奏する。

【００８０】また、廃液晶パネルを少なくとも液晶の入
った状態で破砕するので、液晶を抽出する工程が必要な
く、この抽出工程に係る抽出装置や人手を不要として処
理コストを削減することができる。また、廃液晶パネル
を破砕処理することで、廃液晶パネルの容積を大幅に低
減することができ、その結果、保管や輸送も容易に行う
ことができるという効果を併せて奏する。

【００８１】請求項２の発明に係る液晶パネルの廃棄処
理方法は、以上のように、請求項１の構成において、上
記のリサイクル処理は、破砕した液晶パネルを非鉄製錬
炉に投入する処理である構成である。

【００８２】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、液晶パネルはＳｉＯ₂をある程度含んでいるの
で、これを破砕後、非鉄製錬炉に投入することにより、
非鉄製錬炉内に存在する不純物（例えば鉄）を取り除く
ことができるという効果を奏する。

【００８３】また、破砕した液晶パネルには偏光板や液
晶等の有機物が含まれているが、このような有機物は燃
焼材となるので、非鉄製錬炉の加熱を省エネルギーで行
うことができるという効果を併せて奏する。

【００８４】請求項３の発明に係る液晶パネルの廃棄処
理方法は、以上のように、請求項１または２の構成にお
いて、液晶パネルを１軸剪断式破砕機によって破砕する
構成である。

【００８５】それゆえ、請求項１または２の構成による
効果に加えて、１軸剪断式破砕機を廃液晶パネルの破砕
に用いることにより、たとえ廃液晶パネルに例えば偏光
板や液晶駆動用回路等が付いており、硬材料および軟材
料が積層されていても、廃液晶パネルを確実に破砕し
て、廃液晶パネルのトータルでの容量を確実に低減する
ことができ、これによって、保管や輸送もさらに容易に
行うことができるという効果を奏する。

【００８６】また、１軸剪断式破砕機による破砕によ
り、廃液晶パネルは例えば非鉄製錬炉に投入しやすい寸
法および形状の細かい屑になる。したがって、非鉄製錬
炉に破砕屑を投入しリサイクル処理する場合には、破砕
屑を大量に投入して不純物の還元効率を高めることがで
き、これによって非常に安定した状態でリサイクル処理
を行うことができるという効果を併せて奏する。

【００８７】請求項４の発明に係る液晶パネルの廃棄処
理方法は、以上のように、請求項１ないし３のいずれか
の構成において、液晶パネルを偏光板が付いた状態で破
砕する構成である。

【００８８】それゆえ、手作業による偏光板の煩雑な除
去作業が不要なので、請求項１ないし３のいずれかの構
成による効果に加えて、廃棄処理を簡素化して処理コス
トを確実に低減することができるという効果を奏する。

【００８９】請求項５の発明に係る液晶パネルの廃棄処
理方法は、以上のように、請求項１ないし４のいずれか
の構成において、液晶パネルを液晶駆動用回路が接続さ
れた状態で破砕する構成である。

【００９０】それゆえ、手作業による液晶駆動用回路の
煩雑な除去作業が不要なので、請求項１ないし４のいず
れかの構成による効果に加えて、廃棄処理を簡素化して
処理コストを確実に低減することができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶パネルの廃棄処理方法を示す
説明図である。

【図２】上記液晶パネルの概略の構成を示す断面図であ
る。

【図３】上記廃棄処理方法において用いられる１軸剪断
式破砕機の概略の構成を示す断面図である。

【図４】上記液晶パネルの破砕テストにおいて用いた２
軸剪断式破砕機の概略の構成を示す断面図である。

【図５】上記破砕テストにおいて用いた衝撃式破砕機の
概略の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ａガラス基板１ｂガラス基板３液晶層４ａ偏光板４ｂ偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田草康伸大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 4K001 AA42 BA24 CA01 GA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不要になった液晶パネルを廃棄処理する液
晶パネルの廃棄処理方法において、少なくとも液晶が入った状態で液晶パネルを破砕し、破
砕屑をリサイクル処理することを特徴とする液晶パネル
の廃棄処理方法。
【請求項２】上記のリサイクル処理は、破砕した液晶パ
ネルを非鉄製錬炉に投入する処理であることを特徴とす
る請求項１に記載の液晶パネルの廃棄処理方法。
【請求項３】液晶パネルを１軸剪断式破砕機によって破
砕することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶
パネルの廃棄処理方法。
【請求項４】液晶パネルを偏光板が付いた状態で破砕す
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
の液晶パネルの廃棄処理方法。
【請求項５】液晶パネルを液晶駆動用回路が接続された
状態で破砕することを特徴とする請求項１ないし４のい
ずれかに記載の液晶パネルの廃棄処理方法。