JP2002023126A

JP2002023126A - 廃液晶パネルの処理方法及びその処理装置

Info

Publication number: JP2002023126A
Application number: JP2000202155A
Authority: JP
Inventors: Ryutaro Fujisawa; 龍太郎藤沢; Yoshiaki Arai; 義明新井; Yasunari Tenkai; 泰成天海; Saburo Yamagata; 三郎山縣
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】より簡便な方法で液晶パネルの有機物を安全か
つ確実に処理する。【解決手段】廃液晶パネル１０をチャンバ２１に配置
し、チャンバ２１内の圧力を０〜４０ｋＰａ、温度を２
００〜４００℃にして、廃液晶パネル１０を構成する有
機物をガス化する。廃液晶パネル１０をパネルを構成す
る二枚のガラス基板１１，１１を破砕した状態でチャン
バ２１内に配置する。チャンバ２１内にキャリアガスを
導入し、ガス化した有機物をチャンバ２１外に排出す
る。チャンバ２１外に排出した有機ガスを有機ガス分解
装置に導入してこの分解装置で無機ガスと水に分解す
る。有機ガスの分解したガスに含まれる有機成分をガス
センサ２７で検出し、ガスセンサ２７で検出されたガス
中の有機成分の濃度が所定値以上であるとき、分解した
ガスを有機ガス分解装置にフィードバックする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済み廃液晶パ
ネルの処理方法及びその処理装置に関する。更に詳しく
は、液晶パネルの製造工場において廃棄される液晶パネ
ル、及び市場にて廃棄された情報表示装置や映像表示装
置等に用いられた液晶パネル中の液晶の処理及び液晶パ
ネルのリサイクル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、これら廃棄物の埋立地の残余年数が心配される状
況となっている。また、環境意識の高まりから、より環
境に配慮した産業活動が求められている。このようなこ
とから、工場から排出される産業廃棄物、及び不要にな
った家電製品や情報機器等の廃棄物等に関して、排出量
の削減やリサイクルの促進を要望する声が行政側からも
上がっている。一方、家電製品や情報機器等に使用され
る液晶パネルは、少電力駆動及び省スペースという特性
から、高度情報化社会の進展に伴い、今後、急速に生産
量が増大し、表示面積の大きな製品も増加することが予
測される。従って、廃液晶パネルの量も急速に増大する
と考えられる。

【０００３】一般的な液晶パネルは、ＩＴＯ(In-Sn Oxi
de）などの透明電極が蒸着されたガラス基板同士を貼り
合わせ、その間に主として有機溶媒からなる液晶を封入
した後、外周の接合面をエポキシ系などの接着剤により
接着し封印した構造となっている。また、ガラス基板の
外側には偏光板が接着されており、内側にはカラーフィ
ルタなどの有機材料が配置されている。ガラス基板はガ
ラスの原料としてリサイクル可能であり、製品中に占め
るガラスは製品等の小型化とともに逆にその重量比率が
大きくなっていくことが予想され、廃液晶パネルからガ
ラスをリサイクルすることは家電又は電子機器のリサイ
クルの法規制や社会的要請より必要かつ重要なことであ
る。廃液晶パネルからガラスをリサイクルする方法とし
ては、そのパネルを精錬炉に投入し、ガラスを珪石代替
で利用する方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラスを珪石
代替で利用する方法では、ガラスは結果的にスラグとい
う質の低いものとして回収されるため、そのガラスを質
の高い状態で再利用することはできず、その質の低さか
ら場合によっては得られたスラグを廃棄処分する場合も
あり、廃液晶パネルからガラスを有効にリサイクルでき
ない不具合がある。また、近年製造されるパネルに使用
される液晶は一般的に無害であるといわれているが、１
０年以上以前の製造当初における液晶にはアゾベンゼ
ン，アゾキシベンゼン等の有害物質が使用されており、
このような液晶パネルが現在又は将来において廃棄物と
して発生することが予想される。また、近年製造されて
いる液晶であっても、長期的な毒性に関しては評価され
ておらず不明な個所も多い。更に、液晶には多種多様の
有機化合物が使用されているため、液晶を無害なものと
して現時点において環境に放出したとしても、将来にお
いて有害物であることが判明する可能性もある。そのよ
うな場合に、生物による摂取を防止するためには、将来
においても無害であることが判明するまで液晶をそのま
ま環境中に放出することを回避することが望まれる。本
発明の目的は、液晶を安全かつ確実に無害化することの
できる廃液晶パネルの処理方法及びその装置を提供する
ことにある。本発明の別の目的は、廃液晶パネルからガ
ラスを有効に再利用し得る廃液晶パネルの処理方法及び
その装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、廃液晶パネル１０をチャンバ２１に
配置し、チャンバ２１内を減圧しかつ加熱して、廃液晶
パネル１０を構成する有機物をガス化することを特徴と
する廃液晶パネルの処理方法である。請求項２に係る発
明は、請求項１に係る発明であって、チャンバ２１内の
圧力を０〜４０ｋＰａ、温度を２００〜４００℃にする
廃液晶パネルの処理方法である。請求項１に係る発明で
は、チャンバ２１内を減圧加熱することにより比較的低
温で廃液晶パネル１０を構成する液晶をガス化させる。
請求項２に係る発明では、チャンバ２１内の圧力を０〜
４０ｋＰａにすることにより、比較的低温の２００〜４
００℃の範囲で廃液晶パネル１０を構成する液晶をガス
化する。また、液晶の揮発又は分解にかかわらずチャン
バ２１内の圧力を一定に保つことにより、液晶のガス化
速度を所定の値に維持してそのガス化を促進させる。

【０００６】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
係る発明であって、廃液晶パネル１０をパネルを構成す
る二枚のガラス基板１１，１１を破砕した状態でチャン
バ２１内に配置する処理方法である。請求項３に係る発
明では、これらのガラス基板１１，１１に挟まれて存在
する液晶がその破壊部分から外気に接触し、この液晶の
ガス化が容易になる。請求項４に係る発明は、請求項１
ないし３いずれかに係る発明であって、チャンバ２１内
にキャリアガスを導入し、ガス化した有機物をチャンバ
２１外に排出する処理方法である。請求項４に係る発明
では、ガス化した液晶によりチャンバ２１内が満たされ
ることが回避され、ガス化している箇所におけるガス濃
度が低下して廃液晶パネル１０を構成する液晶のガス化
が更に容易になり、液晶分離が促進されその分離時間を
短縮することができる。

【０００７】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４
いずれかに係る発明であって、図２に示すように、チャ
ンバ２１外に排出した有機ガスを有機ガス分解装置に導
入してこの分解装置で無機ガスと水に分解する処理方法
である。請求項５に係る発明では、廃液晶パネルを構成
する有機物をガス化させた後、連続して直ちにその有機
ガスを無機ガスと水に分解することにより、チャンバ２
１で熱せられたエネルギを損なうことなく、効率よく廃
液晶パネル１０の処理を行うことが可能になる。

【０００８】請求項６に係る発明は、請求項５に係る発
明であって、図３に示すように、有機ガス分解装置が燃
焼炉３１であって、バーナー３３により有機ガスを燃焼
して無機ガスと水に分解する処理方法である。請求項７
に係る発明は、請求項５に係る発明であって、図４に示
すように、有機ガス分解装置がプラズマ発生装置４１で
あって、プラズマにより有機ガスを無機ガスと水に分解
する処理方法である。請求項８に係る発明は、請求項５
に係る発明であって、図５に示すように、有機ガス分解
装置がセラミック担体に遷移金属又はその酸化物が担持
された触媒５２を有する触媒反応装置５１であって、こ
の触媒５２により有機ガスを無機ガスと水に分解する処
理方法である。請求項９に係る発明は、請求項５に係る
発明であって、図６に示すように、有機ガス分解装置が
光触媒６２を有する光触媒反応装置６１であって、紫外
線を光触媒６２に照射して有機ガスを無機ガスと水に分
解する処理方法である。

【０００９】燃焼炉３１を使用する請求項６に係る発明
は、キャリアガスとして空気が使用されている場合又は
キャリアガスを有機ガスとともにチャンバ２１から吸引
する減圧ポンプ２２が空気を取り入れ可能に構成されて
いる場合に適するものである。また、プラズマ発生装置
４１を使用する請求項７に係る発明は、プラズマ発生の
方法に応じてキャリアガスを選定することができる。ま
た、一般的な触媒５１は産業界においてすでに使用され
多数の実績を有するため、このような触媒５１を使用す
る請求項８に係る発明は有機ガスを無機ガスと水に高い
信頼性で分解することができ、光触媒６２を使用する請
求項９に係る発明では、通常の触媒の場合に必要とされ
るヒータ及び処理したガスを冷却する装置を不要にする
ことができる。

【００１０】請求項１１に係る発明は、図２に示すよう
に、廃液晶パネル１０を内部に配置可能に構成されその
内部を加熱可能に構成された加熱装置を有するチャンバ
２１と、チャンバ２１の排気側に設けられチャンバ内を
減圧可能に構成された減圧ポンプ２２と、チャンバ内に
導入するキャリアガスを貯留するガスタンク２３と、キ
ャリアガスとともにチャンバ外に排出された有機ガスを
分解する有機ガス分解装置と、有機ガス分解装置の下流
側に設けられた排気管２４と、排気管２４に設けられた
活性炭フィルタ２６とを備えた廃液晶パネルの処理装置
である。この請求項１１に係る発明では、減圧ポンプ２
２によりチャンバ２１内を減圧して加熱装置によりその
内部を加熱することにより、チャンバ２１の内部に配置
された廃液晶パネル１０の液晶をガス化させる。ガスタ
ンク２３からチャンバ内に導入されたキャリアガスはガ
ス化した液晶をチャンバ外に排出し、有機ガス分解装置
はその有機ガスを分解する。分解により無害化されたガ
スは活性炭フィルタ２６により濾過され排気管２４を介
して大気に排出される。

【００１１】請求項１０に係る発明は、請求項５ないし
９いずれかに係る発明であって、有機ガス分解装置後の
分解したガスに含まれる有機成分をガスセンサ２７で検
出し、ガスセンサ２７で検出されたガス中の有機成分の
濃度が所定値以上であるとき、分解したガスを有機ガス
分解装置にフィードバックする処理方法である。請求項
１２に係る発明は、請求項１１に係る発明であって、活
性炭フィルタ２６下流側の排気管２４に設けられ排気管
２４内部を流通するガスに含まれる有機成分を検出する
ガスセンサ２７と、ガスセンサ２７下流側の排気管２４
に設けられ排気管２４を流通するガスを大気に排出する
大気管２４ａと有機ガス分解装置の上流管に流入させる
還元管２４ｂのいずれかに流通させるバルブ２９と、コ
ントローラ２８とを備え、コントローラ２８は、ガスセ
ンサ２７の検出出力によりバルブ２９を制御し、ガスセ
ンサ２７で検出された有機成分濃度が所定値以上である
とき、分解したガスを還元管２４ｂを介して有機ガス分
解装置にフィードバックするように構成された廃液晶パ
ネルの処理装置である。この請求項１０に係る廃液晶パ
ネルの処理方法及び請求項１２に係る処理装置では、有
機ガス分解装置により一旦有機ガスを分解したけれど
も、その分解が不十分であった場合にはそのガスは再び
有機ガス分解装置にフィードバックされるので、有機ガ
スを全て分解された状態で大気に排出することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。先ず本発明により処理する一般的な
廃液晶パネルの縦断面図を図７に示す。この廃液晶パネ
ル１０は、液晶パネル生産工場、液晶モジュール生産工
場もしくは製品メーカーより排出されたり、或いは市場
において使用済みの情報表示装置や映像表示装置等から
取出されたものである。また、図７に示す廃液晶パネル
１０は、ＴＦＴ液晶パネル等のアクティブ液晶パネルで
ある。廃液晶パネル１０は、対向配置された２枚のガラ
ス基板１１，１１を有している。これらガラス基板１
１，１１は、これらの内面間に、これらの周縁部に沿っ
て設けられた図示しないシール樹脂体により貼合されて
いる。

【００１３】ガラス基板１１，１１とシール樹脂体とに
より密封された領域は、スペーサ１２により所定の間隔
に維持されて液晶が充填され、液晶層１３が形成され
る。各ガラス基板１１の外面には、粘着材により偏光板
１４が貼着されている。一方のガラス基板１１の内面に
は、カラーフィルタ１５、ブラックマトリックス１６、
及びこれらを被覆するオーバコート１７が形成される。
オーバコート１７には共通電極１８が形成され、更に配
向膜１９が形成される。カラーフィルタ１５は有機物を
主体とした材料からなり、共通電極１８はインジウムな
どを含む膜からなる。また、他方のガラス基板１１の内
面には、画素電極２０及びこれを被覆する配向膜１９が
形成される。

【００１４】具体的な廃液晶パネルの処理方法は、図１
に示すように廃液晶パネルを破壊して減圧加熱し、液晶
を無害化させた後に生じた残渣を選別して再利用する方
法である。但し廃液晶パネルが廃製品中に組み込まれて
使用されている場合には、その廃製品を解体して廃液晶
パネルを取外す作業が廃液晶パネルを破壊する以前に行
われる。廃製品としては液晶パネルを使用したテレビ、
パソコン、その他の製品が挙げられ、このような廃製品
の解体に際しては廃液晶パネルは偏光板１４が付着した
状態で取外される。この解体作業は液晶等の散逸を防ぐ
ため、手作業により行われることが好ましい。一方、液
晶パネルの製造工程から単体の廃液晶パネルとして発生
したものについては、偏光板が付着していても或いはい
なくてよく、その製造工程から発生したものについて更
に解体することは不要である。

【００１５】廃液晶パネルを減圧加熱する以前に破壊す
るのは、ガラス基板１１，１１に挟まれて存在する液晶
をその破壊部分から外気に接触させ、この液晶のガス化
を容易にする意義と、減圧加熱する装置への廃液晶パネ
ルの投入を容易にするサイズ調整の意義を有する。具体
的な廃液晶パネルの破壊は、このパネルを構成する二枚
のガラス基板１１，１１を破砕することにより行われ、
二枚のガラス基板１１，１１を破砕することにより、こ
れらのガラス基板１１，１１に挟まれて存在する液晶を
その破壊部分から外気に接触することになる。

【００１６】廃液晶パネルの減圧加熱は所定の装置によ
り行われるが、この実施の形態における装置を図２に示
す。この装置は、廃液晶パネル１０を内部に配置可能に
構成されその内部を加熱可能に構成された図示しない加
熱装置を有するチャンバ２１と、このチャンバ２１の排
気側に設けられチャンバ２１内を減圧可能に構成された
減圧ポンプ２２と、このチャンバ内に導入するキャリア
ガスを貯留するガスタンク２３と、キャリアガスととも
にチャンバ外に排出された有機ガスを分解する有機ガス
分解装置と、この有機ガス分解装置の下流側に設けられ
た排気管２４と、この排気管２４に設けられた活性炭フ
ィルタ２６とを有する。

【００１７】破砕された廃液晶パネル１０はチャンバ２
１に配置され、その後減圧ポンプ２２によりこのチャン
バ２１内の圧力を０〜４０ｋＰａの範囲にするととも
に、図示しない加熱装置によりチャンバ２１内の温度を
２００〜４００℃の範囲に設定する。廃液晶パネル１０
の周辺環境をこのようにすることにより、廃液晶パネル
１０を構成する有機物はガス化する。圧力を０〜４０ｋ
Ｐａとするのは、比較的低温で有機物をガス化させるた
めであり、温度を２００〜４００℃にするのは、減圧下
であればこの程度の温度で廃液晶パネル１０を構成する
有機物をガス化可能だからである。また、液晶の揮発又
は分解にかかわらずチャンバ２１内の圧力を一定に保つ
ことにより、液晶のガス化速度は所定の値に維持され、
そのガス化を促進させることができる。チャンバ２１内
の特に好ましい圧力は２７ｋＰａ以下であり、チャンバ
２１内の特に好ましい温度は２００〜３００℃の範囲で
ある。２７ｋＰａ以下であればより低い温度（２００〜
３００℃）で有機物をガス化させることが可能になる。

【００１８】チャンバ２１内の圧力が４０ｋＰａを越え
ると有機物のガス化温度が必要以上に高くなる。減圧下
における処理温度が２００℃よりも低い範囲では、液晶
の一部がガス化せずに残留するおそれがある。また、処
理温度が４００℃よりも高い場合であっても液晶のガス
化は可能であるが、減圧下では必要以上のエネルギを消
費する不具合がある。このチャンバ２１内にはガスタン
ク２３からキャリアガスが導入され、ガス化した有機物
は減圧ポンプ２２によりチャンバ２１外に排出される。
キャリアガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス又は空
気が挙げられる。このキャリアガスによりガス化した有
機物をチャンバ２１の外に排出することにより、ガス化
した有機物によりチャンバ２１内が満たされることは回
避され、ガス化している箇所におけるガス濃度が低下し
て廃液晶パネル１０を構成する液晶のガス化が更に容易
になり、液晶分離が促進され、その分離時間を短縮する
ことができる。チャンバ２１内のキャリアガスの流速は
０．５ｃｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましい。キャリ
アガスの流速が０．５ｃｍ／ｍｉｎ未満であると、揮発
ガスの局部的残留により液晶のガス化時間の延長をもた
らすおそれがある。

【００１９】キャリアガスとともにチャンバ２１外に排
出された有機ガスはその後有機ガス分解装置に導入さ
れ、この分解装置で無機ガスと水に分解されて無害化さ
れる。廃液晶パネルを構成する有機物をガス化させた
後、連続して直ちにその有機ガスを無機ガスと水に分解
することにより、チャンバ２１で熱せられたエネルギを
損なうことなく、効率よく廃液晶パネル１０の処理を行
うことが可能になる。有機ガス分解装置は、有機ガスを
無機ガスと水に分解可能であればどのような装置を使用
しても良いが、以下に説明するような燃焼炉３１（図
３）、プラズマ発生装置４１（図４）及び触媒反応装置
５１，６１（図５及び図６）からなるものが挙げられ
る。

【００２０】図３は燃焼炉３１からなる有機ガス分解装
置を示す。この燃焼炉３１は、筒状の炉体３２の内部に
燃料を吹き出すバーナー３３がその吹き出し口を下流側
に向けて設けられ、排気管２４は炉体３２下流側に設け
られ、炉体３２近傍の排気管２４にはその内部を流通す
るガスを冷却する冷却装置３６が設けられる。バーナー
３３は燃料が供給されるとその吹き出し口から火炎を発
するように構成され、燃焼炉３１は上流管３７から矢印
で示すように炉体３２に供給された有機ガスをこの火炎
により燃焼して無機ガスと水に分解するものである。こ
こで、バーナー３３の燃料としては、霧状の灯油又は可
燃性の液体、若しくは燃焼ガスが用いられる。燃焼の条
件として酸素を必要とすることからキャリアガスとして
空気が使用されている場合又はキャリアガスを有機ガス
とともにチャンバ２１から吸引する減圧ポンプ２２が空
気を取り入れ可能に構成されている場合に適する有機ガ
ス分解装置である。

【００２１】図４はプラズマ発生装置４１からなる有機
ガス分解装置を示す。プラズマ発生装置４１はトーチ４
２の内部に発生するプラズマにより有機ガスを無機ガス
と水に分解するものであり、プラズマの発生方法として
は、アーク放電、プラズマジェット、高周波誘導放電、
コロナ放電等のいずれであっても可能である。図４には
高周波誘導放電によりプラズマを発生させる装置を示
し、トーチ４２の周囲には高周波コイル４３が設けら
れ、排気管２４はトーチ４２下流側に接続される。トー
チ４２近傍の排気管２４にはその内部を流通するガスを
冷却する冷却装置４６が設けられる。この装置４１で
は、高周波コイル４３に２００ｋＨｚ〜２０ＭＨｚであ
って１〜２ｋＷの高周波電力を加えることによりトーチ
４２内部にプラズマを発生させ、上流管４７から矢印で
示すようにトーチ４２内部に供給された有機ガスをこの
プラズマにより酸化させて無機ガスと水に分解するもの
である。このプラズマ発生装置の場合には、トーチ４２
の内部に流通するガス中に放電が発生することを必要と
する関係上、キャリアガスとしてアルゴンガスが使用さ
れている場合に適する有機ガス分解装置である。また、
プラズマの発生方法に応じてキャリアガスを選択するこ
とができる。

【００２２】図５は触媒反応装置５１からなる有機ガス
分解装置を示す。触媒５２は遷移金属又はその酸化物を
セラミック担体に担持することにより作られ、セラミッ
ク担体としては、アルミナ又はシリカ等が挙げられる。
遷移金属としてはロジウム（Ｒｈ）、プラチナ（Ｐｔ）
又は銅（Ｃｕ）等が挙げられ、遷移金属の酸化物として
は、バナジウム、モリブデン、クロム、マンガン、鉄、
銅などの酸化物が挙げられる。触媒５２は触媒容器５３
にその容器５３内部にガスが流通可能に収容され、その
容器４５には触媒５２を加熱してその触媒５２を活性化
させるヒータ５４が設けられる。排気管２４は触媒容器
５３の下流側に接続され、触媒容器５３近傍の排気管２
４にはその内部を流通するガスを冷却する冷却装置５６
が設けられる。このような触媒は産業界においてすでに
使用され多数の実績を有するため、このように構成され
た触媒反応装置５１を使用することにより、上流管５７
から矢印で示すように触媒容器５３に供給された有機ガ
スを無機ガスと水に高い信頼性を持って分解することが
できる。

【００２３】図６は光触媒６２を用いた触媒反応装置６
１からなる有機ガス分解装置を示す。光触媒６２は、紫
外線が照射されることにより活性化して有機ガスを無機
ガスと水に分解するものである。このため、この触媒反
応装置６１は、光触媒６２を収容する触媒容器６３の内
部に紫外線ランプ６４が設けられるが、加熱するための
ヒータ及び処理したガスを冷却する装置を不要にできる
特徴を有する。図における光触媒６２は、担体である薄
板の両面にゾルゲル、スパッタリング法等の方法により
二酸化チタン（ルチル、アナターゼ）を０．０１〜１μ
ｍの厚さで成膜したものであり、この光触媒６２は触媒
容器６３の内部に複数段設けられる。また、紫外線を発
する紫外線ランプ６４としては水銀ランプが使用され、
この触媒反応装置６１では、光によるラジカル電子の生
成により有機ガスを酸化分解することができる。

【００２４】図２に戻って、本実施の形態では活性炭フ
ィルタ２６下流側の排気管２４にはガスセンサ２７が設
けられる。ガスセンサ２７は有機ガス分解装置により分
解したガスに含まれる有機成分を検出するように構成さ
れ、このガスセンサ２７の検出出力はコントローラ２８
に接続される。ガスセンサ２７下流側の排気管２４には
コントローラ２８により制御されるバルブ２９が設けら
れる。バルブ２９は排気管２４を流通するガスを、その
後大気に排出する大気管２４ａと有機ガス分解装置の上
流管に流入させる還元管２４ｂのいずれかに流通させる
ように構成され、コントローラ２８はガスセンサ２７の
検出出力によりこのバルブ２９を制御し、ガスセンサ２
７で検出されたガス中の有機成分の濃度が所定値以上で
あるとき、分解したガスを有機ガス分解装置にフィード
バックするように構成される。このため、有機ガス分解
装置により一旦有機ガスを分解したけれども、その分解
が不十分であった場合にはそのガスは再びバルブ２９か
ら還元管２４ｂを介して有機ガス分解装置にフィードバ
ックされ、再び分解されることになり、有機ガスは全て
分解されて無害化された後に大気管２４ａから大気に排
出される。

【００２５】一方、チャンバ２１内に残存する残渣はそ
の後そのチャンバ２１から取り出され、ガラス基板１１
が回収される。減圧加熱により液晶は除去されるが、偏
光板１４は完全に分離せず、一部が熱分解により揮発
し、残りは固体のままガラス基板１１に付着した状態に
なる。従って偏光板１４が付着している場合には回収さ
れたガラス基板１１からその偏光板１４を分離する作業
がなされる。但し、加熱処理により偏光板１４の付着力
は弱くなっており、ガラス基板１１から容易に分離が可
能である。ガラス基板から偏光板を分離する方法として
は、比重の相違により選別する方法やふるい等により容
易に行うことができる。比重による選別としては、風力
選別、エアテーブル等により、重量物側にガラス、軽量
物側に偏光板を回収する方法が考えられる。また、水と
混合して、湿式状態で分離する方法もある。具体的に
は、偏光板とガラスの中間の比重を持つ液体を用いて比
重差により偏光板を浮上させ、ガラスを沈降させて分離
することもできる。選別されたガラス基板１１はその後
洗浄され、質の高い状態で再利用される。一方、ガラス
基板から分離された偏光板１４等は、セメントキルンや
非鉄精錬炉等でその後燃料として使用される。以上のよ
うにして廃液晶パネルの有効なリサイクルが実現され
る。

【００２６】

【実施例】次の本発明の実施例を説明する。＜実施例１＞カラー液晶パネルであるＴＦＴ（Thin Fil
m Transister）液晶ディスプレイのパネル及び白黒液晶
パネルであるＴＮ（Twisted Nematic）液晶ディスプレ
イのパネルの双方をチャンバ内に配置し、キャリアガス
としてアルゴンを５０ｃｍ／ｍｉｎの流速で流し、チャ
ンバ内の圧力を４ｋＰａ、４０ｋＰａ又は１０１ｋＰａ
（大気圧）にした後、チャンバ内を昇温し、液晶が揮発
／分解する温度を調査した。なお、昇温速度は１０℃／
ｍｉｎとした。この調査結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】＜評価１＞表１から明らかなように、チャ
ンバ内の圧力を低下させることにより液晶の揮発温度が
低下していること、及びその圧力が低いほど液晶の揮発
温度が低下していることがわかる。＜実施例２＞実施例１と同一のＴＮ及びＴＦＴの液晶パ
ネルの双方をチャンバ内に配置し、チャンバ内の圧力１
３ｋＰａに設定し、キャリアガスとしてアルゴンを０ｃ
ｍ／ｍｉｎ、１００ｃｍ／ｍｉｎ、２００ｃｍ／ｍｉｎ
の流速で変化させてチャンバ内を昇温し、液晶が揮発／
分解する温度を調査した。なお、昇温速度は１０℃／ｍ
ｉｎとした。この調査結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】＜評価２＞表２から明らかなように、キャ
リアガスを流すことにより液晶の揮発温度は低下し、そ
のキャリアガスの流速が大きいほど、その揮発温度は低
くなることが判る。＜実施例３＞同一のＴＦＴ液晶パネルを複数用意し、圧
力温度、キャリアガス量及び揮発温度を表３で示すよう
に変化させて１時間チャンバ内でそれぞれの液晶パネル
の加熱処理を行った。加熱後の残渣について、液晶成分
の残存状況をガスクロマトグラフ質量分析計により分析
した。この結果を表３に×、△及び○で示す。ここで、
×は、減圧加熱以前の液晶成分量と比較して１％以上の
液晶成分が検出されたことを示し、△は検出された液晶
成分が１％未満であったことを示し、○は液晶成分が全
く検出されなかったことを示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】＜評価３＞表３から明らかなように、常圧
で液晶を全て揮発させるにはチャンバ内を４００℃を越
えて加熱させる必要がある一方、チャンバ内を減圧した
場合には、４００℃の温度でもその液晶成分の全てが揮
発することが判る。特にチャンバ内の圧力が４０ｋＰａ
以下であればその揮発効果は顕著になり、キャリアガス
をチャンバ内に導入すれば更にその効果が大きく、２０
０℃で液晶の全てが揮発することが判る。このため、本
発明によりその液晶成分の全てを有効に揮発処理できる
ことが判明し、本発明ではより安全な低温で廃液晶パネ
ルの有機物の大部分を比較的確実の処理できることが判
る。また、キャリアガスについても０．５ｃｍ／ｍｉｎ
の流速で効果が見られることが判る。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、廃液晶
パネルをチャンバに配置し、チャンバ内を減圧加熱、具
体的にはその圧力を０〜４０ｋＰａ、温度を２００〜４
００℃にすることにより、廃液晶パネルを構成する有機
物をガス化させるので、比較的安全な低温域で液晶パネ
ルを構成する有機物を処理することができる。また、ガ
ラス基板を予め破砕すれば液晶がその破壊部分から外気
に接触し、この液晶のガス化を容易にすることができ
る。また、チャンバ内にキャリアガスを導入すれば、ガ
ス化した有機物によりチャンバ内が満たされることは回
避され、廃液晶パネルを構成する有機物のガス化が更に
容易になる。この結果、液晶を安全かつ確実に無害化で
き、廃液晶パネルからガラスを有効に再利用することが
できる。また、チャンバ外に排出した有機ガスを有機ガ
ス分解装置で無機ガスと水に分解すれば、チャンバで熱
せられたエネルギを損なうことなく、効率よく廃液晶パ
ネルの処理を行うことが可能になり、有機ガスの分解し
たガスに含まれる有機成分をガスセンサで検出し、ガス
センサで検出されたガス中の有機成分の濃度が所定値以
上であるとき、分解したガスを有機ガス分解装置にフィ
ードバックするようにすれば、有機ガスの全てを完全に
分解された状態で大気に排出させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理方法を示す工程図。

【図２】本発明の処理装置の概念図。

【図３】燃焼炉からなる有機ガス分解装置の概念図。

【図４】プラズマ発生装置からなる有機ガス分解装置の
概念図。

【図５】触媒反応装置からなる有機ガス分解装置の概念
図。

【図６】光触媒反応装置からなる有機ガス分解装置の概
念図。

【図７】廃液晶パネルの構成を示す断面図。

【符号の説明】

１０廃液晶パネル１１ガラス基板２１チャンバ２２減圧ポンプ２３ガスタンク２４排気管２４ａ大気管２４ｂ還元管２６活性炭フィルタ２７ガスセンサ２８コントローラ２９バルブ３１燃焼炉４１プラズマ発生装置５１触媒反応装置５２触媒６１光触媒反応装置６２光触媒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００Ｂ０１Ｄ 53/34 Ｚ４Ｇ０６９ // Ｂ０１Ｄ 53/86 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＢ０１Ｊ 35/02 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＪ (72)発明者天海泰成埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者山縣三郎埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 2H088 FA18 FA22 HA01 MA20 2H090 JC20 4D002 AA40 AC10 BA04 BA05 BA07 CA07 DA41 EA02 4D004 AA21 AB05 AC05 CA04 CA27 CB31 CB50 CC01 4D048 AA17 AB03 BA03Y BA06Y BA07X BA23Y BA25Y BA26Y BA28Y BA30Y BA33Y BA35Y BA36Y BA41X BA41Y CA03 CC25 CC27 CC38 CD10 DA01 DA02 DA05 DA08 EA01 4G069 AA03 BA48A BB02A BB04A BC29A CA04 CA07 CA10 CA11 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃液晶パネル(10)をチャンバ(21)に配置
し、前記チャンバ(21)内を減圧しかつ加熱して、前記廃
液晶パネル(10)を構成する有機物をガス化することを特
徴とする廃液晶パネルの処理方法。
【請求項２】チャンバ(21)内の圧力を０〜４０ｋＰ
ａ、温度を２００〜４００℃にする請求項１記載の廃液
晶パネルの処理方法。
【請求項３】廃液晶パネル(10)を前記パネルを構成す
る二枚のガラス基板(11,11)を破砕した状態でチャンバ
(21)内に配置する請求項１又は２記載の処理方法。
【請求項４】チャンバ(21)内にキャリアガスを導入
し、ガス化した有機物を前記チャンバ(21)外に排出する
請求項１ないし３いずれか記載の処理方法。
【請求項５】チャンバ(21)外に排出した有機ガスを有
機ガス分解装置(31,41,51,61)に導入して前記分解装置
で無機ガスと水に分解する請求項１ないし４いずれか記
載の処理方法。
【請求項６】有機ガス分解装置が燃焼炉(31)であっ
て、バーナー(33)により有機ガスを燃焼して無機ガスと
水に分解する請求項５記載の処理方法。
【請求項７】有機ガス分解装置がプラズマ発生装置(4
1)であって、プラズマにより有機ガスを無機ガスと水に
分解する請求項５記載の処理方法。
【請求項８】有機ガス分解装置がセラミック担体に遷
移金属又はその酸化物が担持された触媒(52)を有する触
媒反応装置(51)であって、前記触媒(52)により有機ガス
を無機ガスと水に分解する請求項５記載の処理方法。
【請求項９】有機ガス分解装置が光触媒(62)を有する
光触媒反応装置(61)であって、紫外線を光触媒(62)に照
射して有機ガスを無機ガスと水に分解する請求項５記載
の処理方法。
【請求項１０】有機ガスの分解したガスに含まれる有
機成分をガスセンサ(27)で検出し、前記ガスセンサ(27)
で検出されたガス中の有機成分の濃度が所定値以上であ
るとき、前記分解したガスを有機ガス分解装置にフィー
ドバックする請求項５ないし９いずれか記載の処理方
法。
【請求項１１】廃液晶パネル(10)を内部に配置可能に
構成され前記内部を加熱可能に構成された加熱装置を有
するチャンバ(21)と、前記チャンバ(21)の排気側に設けられ前記チャンバ(21)
内を減圧可能に構成された減圧ポンプ(22)と、前記チャンバ(21)内に導入するキャリアガスを貯留する
ガスタンク(23)と、キャリアガスとともに前記チャンバ(21)外に排出された
有機ガスを分解する有機ガス分解装置と、前記有機ガス分解装置の下流側に設けられた排気管(24)
と、前記排気管(24)に設けられた活性炭フィルタ(26)とを備
えた廃液晶パネルの処理装置。
【請求項１２】活性炭フィルタ(26)下流側の排気管(2
4)に設けられ前記排気管(24)内部を流通するガスに含ま
れる有機成分を検出するガスセンサ(27)と、前記ガスセ
ンサ(27)下流側の前記排気管(24)に設けられ前記排気管
(24)を流通するガスを大気に排出する大気管(24a)と有
機ガス分解装置の上流管に流入させる還元管(24b)のい
ずれかに流通させるバルブ(29)と、コントローラ(28)と
を備え、前記コントローラ(28)は、前記ガスセンサ(27)の検出出
力により前記バルブ(29)を制御し、前記ガスセンサ(27)
で検出された有機成分濃度が所定値以上であるとき、分
解したガスを前記還元管(24b)を介して前記有機ガス分
解装置にフィードバックするように構成された請求項１
１記載の廃液晶パネルの処理装置。