JP3571269B2

JP3571269B2 - Waste LCD panel treatment method

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Publication number: JP3571269B2
Application number: JP2000013519A
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Inventors: 清澤江; 忠司西岡
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Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2020-01-21
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶パネルの製造工場において廃棄される廃液晶パネル、および市場にて廃棄された情報表示装置や映像表示装置等を解体処理して排出される廃液晶パネルを再利用可能となるように処理する廃液晶パネルの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、およ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。このような要望は、液晶表示装置や液晶パネルについても同様である。
【０００３】
現在、液晶パネルの製造工場から排出される不良の廃液晶パネルは、大半が処分場に埋立られている。また、家電製品や情報機器等の廃棄物に含まれる液晶表示装置や廃液晶パネルは、廃棄物の量としては少ないこともあって、廃棄物の処理施設にて製品ごと破砕された後、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あるいは焼却処理されている。
【０００４】
一方、同じ表示装置である廃ＣＲＴについては、適切なリサイクル技術が既に提案され（例えば、特開平８−２６７４５５号参照）、一部で実施されている。これは、ＣＲＴのガラスを切断して電子銃や蛍光体を除去した後、得られたガラスをカレット化、即ち粉砕し、ＣＲＴ用ガラスとして再使用するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したＣＲＴおよびその他の家電商品や部品については、リサイクルのための適切な処理方法が確立されているのに対し、液晶パネルについては、このような技術が未だ確立されていない。
【０００６】
液晶パネルは、省電力駆動および省資源が可能である特性から、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、表示面積の大きなものも増加することが予測される。したがって、廃液晶パネルの量も急速に増大すると考えられ、現在、液晶パネルの体積が小さく、生産量が少ないことで可能な埋立および焼却処理では、今後対応できなくなることがほぼ確実視されている。このため、液晶パネルのリサイクル技術の開発は急務である。
【０００７】
また、液晶材料は、その毒性についてほとんど問題にならない程小さいことが判って来ているものの、自然には分解し難い材料であることから、加熱や薬品処理等何らかの方法で分解処理を行うことが望ましいと考えられる。
【０００８】
また、一部の液晶パネルには、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が使用されている。この液晶パネルをそのまま埋立処理した場合には、上記クロムが酸性雨との反応により六価クロムになることを心配する声もある。したがってこのような液晶パネルについては、回収または安定化処理を行うことが望ましい。さらに、液晶パネルの重量の大半を占めるガラスについては、資源を大切にする点から再生使用することが望ましい。
【０００９】
ここで、液晶パネルから有機物（液晶を含む）や膜類を除去した状態でガラス（ガラス基板）を取り出す発明については、本願出願人が先に出願している（特願平１０−１９３３０７号参照）。
【００１０】
一方、液晶パネルに使用されているガラスは、ＣＲＴのものと比べて製造メーカーおよび品種（種類）が多くなっている。このため、液晶パネルから取り出したガラスを再利用するためにはガラス品種別の選別処理が必要であるものの、液晶パネルからガラスを取り出し、その多種多様なガラスを短時間にかつ経済的に選別する有効な方法については未だ開発されていない。
【００１１】
例えば、特開平１１−１９７６４１号には、液晶パネルのガラス表面から膜類を除去してガラスを回収する方法について提案されているが、その方法は、ガラスを破砕した後、そのガラスをタンク内で研磨剤と処理し、さらに化学洗浄するものである。即ち、ここでは、ガラスをその品種別に選別することについては何ら検討されていない。
【００１２】
なお、ガラスを品種別に選別する方法については、例えば、液晶パネル（液晶表示装置）の品番に基づいてガラスを選別することも考えられる。しかしながら、液晶パネルを製造するのは装置産業であり、ここでは製造コストを抑えるために工場の稼働率を上げなければならない事情がある。このため、液晶パネルを複数の製造ラインにて製造する場合があり、この場合には品番に基づいてガラスを確実に選別することができない。このため、市場から回収される、多種多様なガラスを含む液晶パネルから、短時間に、経済的に、かつ確実にガラスを品種別に選別する技術の実現が望まれている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の廃液晶パネルの処理方法は、液晶パネルからガラス基板を取り出す第１の工程と、第１の工程を経て得た複数のガラス基板を蛍光Ｘ線分析機によりガラスの種類別に選別する第２の工程とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、第１の工程において液晶パネルからガラス基板を取り出し、このガラス基板を、第２の工程において蛍光Ｘ線分析機によりガラスの種類別に選別する。
【００１５】
蛍光Ｘ線分析機では、ガラス基板にどの元素がどの割合で含まれるかを測定することができる。したがって、例えばあらかじめガラスの各種類毎の組成を調べておき、それらの値と各ガラス基板についての測定値とを比較することにより、各ガラス基板を種類別に選別することができる。この場合、液晶パネルのガラス基板に使用されるガラスは、ガラスの種類毎の組成が判っているので、この選別は容易に行うことができる。
【００１６】
したがって、本発明の処理方法によれば、液晶パネルから取り出した多種多様なガラス基板について、短時間に、経済的に、かつ確実に種類別に選別することができる。
【００１７】
上記の廃液晶パネルの処理方法において、前記第２の工程は、ガラス基板に含まれる一部の元素に基づいて各ガラス基板の選別を行う構成であってもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、液晶パネルから取り出した多種多様なガラス基板についての種類別の選別を、さらに短時間に行うことができる。
【００１９】
即ち、ガラス基板の種類毎の組成は予め判っている。そこで、ガラス基板の一部の組成のみについて測定し、その組成を予め用意した基準値と比較することにより、ガラス基板を種類別に選別することが可能である。
【００２０】
上記の廃液晶パネルの処理方法は、前記第２の工程により選別したガラス基板を粉砕し、ガラス材料として再使用する構成であってもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、ガラス基板を粉砕してカレットにした場合には、ガラスの保管、運搬および再処理に必要なスペースを小さくでき、かつ保管および運搬が容易となる。そして、上記カレットは、液晶パネルのガラス基板の材料、あるいは他のガラス材料として使用可能である。
【００２２】
上記の廃液晶パネルの処理方法において、前記第１の工程は、液晶パネルを酸素を遮断した４５０〜６５０℃の雰囲気中で加熱し、有機物をガス化して除去する工程を含んでいる構成であってもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、液晶パネルを酸素を遮断した４５０〜６５０℃の雰囲気中で加熱し、有機物をガス化して除去しているので、ガラス基板の変形や割れを抑制しつつ、この処理を行うことができる。このように、ガラス基板の割れや変形を抑制した処理により、蛍光Ｘ線分析機によるガラス基板の選別処理において、ガラス基板の変形により蛍光Ｘ線分析機による測定が困難になる事態や、ガラス基板の割れにより蛍光Ｘ線分析機による測定回数が増大する事態を防止することができる。
【００２４】
上記の廃液晶パネルの処理方法において、前記第１の工程は、有機物をガス化して除去する前記工程の後工程として、ガラス基板に設けれられている膜を機械的な膜除去方法により除去する工程を含んでいる構成であってもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、有機物をガス化して除去する工程においてガラス基板に残った膜を確実に除去することができる。これにより、第２の工程において、蛍光Ｘ線分析機によりガラス基板の選別を適切に行うことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図７に基づいて以下に説明する。
廃液晶パネルとなる液晶パネルの縦断面図の一例を図２に示す。この液晶パネルは、液晶パネル製造工場、液晶表示装置組立工場もしくは製品メーカーより排出される廃液晶パネル、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を解体して排出される廃液晶パネルである。また、図２に示す液晶パネルは、ＴＦＴ液晶パネル等のアクテイブ液晶パネルである。なお、同図中において、アクティブ素子は省略されている。また、本発明の方法は、デューティ液晶パネルに対しても同様に適用可能である。
【００２７】
液晶パネルは、図２に示すように、対抗配置された２枚のガラス基板１・１を有している。これらガラス基板１・１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シール樹脂体２により貼合されている。ガラス基板１・１とシール樹脂体２とにより密封された領域には、液晶が充填され、液晶層３が形成されている。各ガラス基板１の外面には、粘着剤により偏光板４が貼着されている。
【００２８】
一方のガラス基板１の内面には、カラーフィルタ５、反射防止膜６、透明電極７および配向膜８が形成されている。カラーフィルタ５は有機物を主体とした材料からなる。反射防止膜６は金属クロムなどからなる。透明電極７はインジュウムなどを含む膜からなる。配向膜８は有機物からなる。
【００２９】
また、他方のガラス基板１の内面には、画素電極９、バス電極１０および配向膜８が形成されている。画素電極９はインジュウムなどを含む透明な膜からなる。バス電極１０はタンタル、アルミあるいはチタン等のいずれかの金属膜から成る。
【００３０】
次に、上記液晶パネルを廃液晶パネルとした場合の、リサイクルのための廃液晶パネルの処理方法を以下に説明する。
【００３１】
液晶パネルの処理方法においては、図１に示すように、先ず液晶パネルの有機物を除去するために、液晶パネルに対して熱処理（中温乾留）を行う（Ｓ１）。次に、上記熱処理後にガラス基板１に残っている薄膜、例えば金属膜の除去を機械的な方法により行う（Ｓ２）。次に、蛍光Ｘ線分析機により、ガラス基板１についての品種（種類）毎の選別を行い（Ｓ３）、その後、ガラス基板１の粉砕を行う（Ｓ４）。
【００３２】
Ｓ１の熱処理は、偏光板４が付いたままの状態の液晶パネルを炉内に投入し、酸素を遮断した雰囲気中、または窒素ガスを導入した雰囲気中において行う。予め、このときの適正な加熱条件を調べるため、上記熱処理を４００〜７００℃の範囲で行った。この結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
表１に示すように、この熱処理では、処理温度が４５０〜６５０℃の範囲において良好な結果が得られた。一方、処理温度が４５０℃よりも低い範囲では、偏光板４やカラーフィルタ５の一部がガス化せずに残留した。この場合には、これら偏光板４やカラーフィルタ５を除去するための後処理が困難である。また、処理温度が６５０℃よりも高い範囲では、ガラス基板１の反りや変形が大きくなった。この場合には、膜除去のための後処理を物理的方法（機械的方法）で行うことが難しくなる。また、液晶層３の液晶は、２５０〜３００℃以上での３０分程度の加熱で完全にガス化して除去された。
【００３５】
液晶パネルの昇温速度および降温速度が４０℃／分を超えると、ガラス基板１の割れる頻度が増加し、この結果、ガラス基板１の分別処理や薄膜除去のための後処理が煩雑になることが判った。
【００３６】
処理時間およびガラス基板１の変形と割れを考慮すると、液晶パネルの熱処理条件は、より望ましくは、処理温度が５００〜６５０℃、昇温速度が３５℃／分以下、降温速度が２５℃／分以下である。
【００３７】
ここでは、炉内において液晶パネルを水平に配置したが、一度に処理する量が多い場合には、液晶パネルを立てて配置することが、ガス抜けが良くなり、また、ガラス基板１の反り変形が小さくなることから望ましい。
【００３８】
また、上記熱処理は、液晶パネルから偏光板４を剥がした後に行うことも可能である。しかしながら、偏光板４の貼付に使用されている粘着剤は、液体窒素に浸けても偏光板４が容易に剥がれない程度の粘着強度を有する。したがって、偏光板４は手作業等にて剥離することになる。この場合には、ガラス基板１が割れる虞があり危険であると共に、作業のコストアップともなることから、液晶パネルは偏光板４が付いたまま熱処理することが望ましい。
【００３９】
また、熱処理において発生した有機物ガスは別に設けた二次燃焼室に導いて市販の燃料ガスと共に焼却してもよい。しかしながら、上記有機物ガスは、図１に示したように、例えばコジェネシステムで発電に利用すること等により、サーマルリサイクルすることが可能である。
【００４０】
また、ここでは酸素を遮断した雰囲気中で上記熱処理を行ったが、偏光板４や液晶等の有機物が連続的に燃焼して乾留室の温度が高くなり過ぎない範囲、すなわちガラス基板１の反り変形が大きくなったり、ガラス基板１が割れたりしない範囲であれば、乾留室にある程度の空気が流入しても良いことは容易に判るとおりである。
【００４１】
また、液晶パネルの表面に炭化物が僅かに残ることもあるが、濃硫酸と過酸化水素水の混合液に浸漬することにより容易に除去でき、必要に応じてこの処理を行うことがより望ましい。
【００４２】
Ｓ２の薄膜除去の処理においては、Ｓ１の熱処理後にガラス基板１の表面に残っている主として金属膜や金属酸化膜の除去を行う。図２の液晶パネルにおいてこれら膜に相当するものは、反射防止膜６、透明電極７、画素電極９およびバス電極１０である。但し、ここではＳ１の熱処理を経ないで金属膜と共に残る有機膜であっても除去可能である。また、有機膜の除去については従来周知のエッチング手法を使用した化学的手法によっても可能であるものの、この場合には設備が大型化すると共に、廃液の処理が必要となる。したがって、Ｓ２の機械的処理（物理的処理）方法の方が化学的方法よりも、処理設備が小型かつ処理コストが低コストとなる。
【００４３】
薄膜除去の処理には、図３ないし図６に示す各膜除去装置２１、３１、４１、および５１が使用可能である。
【００４４】
図３に示す膜除去装置２１は市販のバリ取り装置と同様の構成である。即ち、膜除去装置２１は、一対の円筒形のローラ２２により帯状のサンドペーパー２３を矢印Ａ方向に回転させるものである。ローラ２２は図示しないモータにより回転駆動され、ローラ２２・２２間には支持台２４が設けられている。
【００４５】
膜除去処理の際には、ガラス基板１に残っている膜１ａがサンドペーパー２３と対向するようにガラス基板１を配し、ガラス基板１をＢ方向に移動させて支持台２４上のＡ方向に回転するサンドペーパー２３に押し付ける。これにより、膜１ａが研磨され、除去される。
【００４６】
なお、上記膜１ａは、一方のガラス基板１に残っている反射防止膜６および透明電極７、あるいは他方のガラス基板１に残っている画素電極９およびバス電極１０である。
【００４７】
サンドペーパー２３による研磨においては、サンドペーパー２３の上に少量の水を供給しながら研削する湿式法と、水を供給しない乾式法があり、何れの方法でも使用可能である。湿式法では研磨によって生じる研磨屑の飛散が少なく、かつ加熱が抑制されて研磨材の摩耗が少なくなり、サンドペーパー２３の使用可能時間が長くなるという利点がある。その反面、湿式法では、研磨屑は水中に沈殿または浮遊しており、これを回収する時に乾燥することが必要となる。この時間を短縮するため、あるいは研磨屑回収工程から水分の除去工程を省き得るようにするため、上記水分の供給量はできるだけ少なくすることが望ましい。
【００４８】
サンドペーパー２３の番定は、処理時間と研磨屑のリサイクルのし易さとから選定されるが、４００〜１２００番程度が適している。番定が小さいと、処理時間が短くなって研磨効率は上がるものの、ガラス紛の混入率が高くなり、インジュウム、クロム、その他金属、例えば、アルミニウム、チタン、タンタル等の回収効率が低下する。一方、番定が大きいと砥粒が細かくなるので研磨時間が長くなるものの、研磨量をコントロールすることにより研磨屑中の金属含有率を上げ得る利点がある。また、サンドペーパー２３の回転速度は、研磨屑の飛散量を少なくして回収率を上げるため、通常の単なる研磨作業の場合より遅く設定した方がよい。
【００４９】
図４に示す膜除去装置３１は市販の回転式研磨装置である。この膜除去装置３１は、矢印Ｃの方向に回転する回転台３２の上面に比較的目の粗い研磨シート３３が貼着されている。膜除去の際には、膜１ａが研磨シート３３と対向するようにガラス基板１を配し、ガラス基板１をＢ方向に移動させてＣ方向に回転する研磨シート３３に押し付ける。これにより、膜１ａが研磨され、ガラス基板１から除去される。このとき、ガラス基板１を研磨シート３３の回転面と平行な方向、例えばＤＥ方向に往復移動させると、膜１ａをさらに均一に除去することができる。
【００５０】
この研磨方法においても上記乾式法と湿式法とを採用可能であり、それぞれの利点や注意点等も上記と同様である。
【００５１】
図５に示す膜除去装置４１は、市販のガラス掘り込み装置である。この膜除去装置４１は、直径１０ｍｍ程度のステンレス製の回転棒４２の外周に、ダイアモンド粒子とセラミック粉末を混ぜて焼結した砥石４３が設けられたものである。上記回転棒４２はＦ方向に回転する。
【００５２】
膜除去の際には、回転する砥石４３と膜１ａが接触するようにガラス基板１を配し、ガラス基板１を並行移動（Ａ方向移動）させる。これにより、膜１ａが研磨され、ガラス基板１から除去される。
【００５３】
この研磨方法においても上記乾式法と湿式法とを採用可能であり、それそれの利点や注意点等も上記と同様である。
【００５４】
図６に示す膜除去装置５１は市販のサンドブラスト装置である。この膜除去装置５１は、砂の微粒子５３を発射するブラストガン５２を備えている。
【００５５】
膜除去の際には、ガラス基板１をＡ方向に移動させながら、ブラストガン５２からＧ方向に勢い良く発射された微粒子５３をガラス基板１に衝突させる。これにより、膜１ａが研磨され、ガラス基板１から除去される。
【００５６】
以上の方法では、得られた膜１ａの研磨屑がインジュウムおよびクロム等の金属成分を比較的高純度に含んでおり、かつ上記研磨屑を経済的に回収できることから、マテリアルリサイクルが可能となる。
【００５７】
Ｓ３でのガラス品種の選別処理においては、Ｓ２の処理を経てガラスのみとなったガラス基板１を蛍光Ｘ線分析機を用いてガラス品種別に選別する。
【００５８】
Ｓ２の処理を経た各ガラス基板１は、付着物が除去され、元のガラスと変わらない組成となるものの、ガラスメーカーあるいはガラス品種等によって組成が異なる。そこで、ガラス基板１を例えばガラス基板１用の材料として使用するためには、それらをガラス品種別に選別することが必要となる。また、一般のガラス材料として使用する場合にも、ある程度、ガラス品種別に選別することが必要となる場合がある。
【００５９】
ここで、表２に液晶パネルのガラス基板１に用いられる代表的なガラスの化学組成を示す。表中、ガラス品種Ｓはソーダガラスである。これは、元素Ｋを含有することから、蛍光Ｘ線分析機を用いて容易に判別できる。ガラス品種ＡからＥは、主にＴＦＴ液晶パネルに用いられるアルミノホウ珪酸ガラスと呼ばれる無アルカリガラスである。このガラスは、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＢａＯを主成分とするのが特徴である。
【００６０】
【表２】

【００６１】
図７に一般的なエネルギー分散型蛍光Ｘ線分析機の要部断面図を示す。蛍光Ｘ線分析機には、波長分散型とエネルギー分散型とがあり、どちらも使用可能であるが、ここでは、安価なエネルギー分散型を例に説明する。
【００６２】
図７に示すように、蛍光Ｘ線分析機６１は、テーブル６２と、開閉可能なベルジャ６３とによって密封された測定室６４を有する。テーブル６２には被測定物が載置される測定台（図示せず）や、Ｘ線管球６５と蛍光Ｘ線センサ６６が設けられている。また、測定室６４の中を減圧して測定精度を高めるために、真空ポンプ６７が取付けられている。
【００６３】
測定台の上にガラス基板１を載置してＸ線管球６５を点灯させると、矢印Ａ方向に進む軟Ｘ線がガラス基板１に照射され、それぞれのガラス基板１に含まれる元素に特有なエネルギーを持った蛍光Ｘ線がＢ方向に照射される。この蛍光Ｘ線を蛍光Ｘ線センサ６６にてエネルギー毎にカウントすることで、ガラス基板１にどの元素がどの割合で含まれるかを測定することができる。したがって、例えばあらかじめ各ガラス品種毎の組成を調べておき、それらの値と各ガラス基板１についての測定値とを比較することにより、各ガラス基板１を品種別に選別することができる。この場合、液晶パネルのガラス基板１に使用されるガラスは、各ガラス品種毎の組成が判っているので、この選別は容易である。また、この選別は、ガラス品種の特徴から一部の元素の比較のみにより行うことも可能である。
【００６４】
また、一般に、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析機では、元素ＯとＢは測定できないので、これらを残成分として指定する。この場合であっても、組成として、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ、Ａｓ_２Ｏ_３を測定できれば、ガラス基板１を容易に選別可能であることは、表２から明らかである。
【００６５】
なお、ガラス品種ＢとＥは組成がほぼ同じでありこれらの選別は難しい。しかしながら、逆にここまで組成が同じであれば、両者を選別できなくても、ガラス材料として再利用する上で問題とならないといえる。
【００６６】
蛍光Ｘ線分析機６１を用いたガラス組成の分析は、測定誤差が大きくなるものの、測定対象となるガラス基板１の品種が限られており、かつ各ガラス品種の組成があらかじめ判っているので、実用上問題は無い。また、あらかじめ各ガラス品種の組成が判っていることから、上述したように、一部の組成の解析を行うことでもガラス基板１の選別が可能である。
【００６７】
また、蛍光Ｘ線分析機６１を用いた組成分析によるガラス基板１の選別では、中温乾留工程（Ｓ１）並びに薄膜除去工程（Ｓ２）での処理が確実に成されたかどうかも調べることができる。したがって、これを工程管理に活用することもできる。
【００６８】
また、本廃液晶パネルの処理方法では、中温乾留工程（Ｓ１）から薄膜除去工程（Ｓ２）までの処理を通して、ガラス基板１の撓み変形や割れが最小限に抑えられている。したがって、蛍光Ｘ線分析機６１によるガラス基板１の選別が容易となっている。すなわち、蛍光Ｘ線分析機６１を用いて選別を行う前にガラス基板１が破砕されていた場合、蛍光Ｘ線分析機６１による測定回数が多くなって測定時間が長くなり、さらに選別作業自体も困難になる。
【００６９】
また、蛍光Ｘ線分析機６１を使用したガラス基板１の選別装置は、市販の蛍光Ｘ線分析機６１に簡単なロード／アンロード機構（ローダ／アンローダ）と位置決め機構とを追加することにより、容易に自動化が可能である。
【００７０】
Ｓ４の粉砕処理においては、Ｓ３の選別処理を経たガラス基板１を粉砕し、カレットとする。ここで処理されるガラス基板１は、有機物の膜や金属膜途等の膜類が除去され、かつガラス品種別に選別された状態であり、それぞれが、元のガラスと変わらない組成となっている。したがって、上記カレットは、液晶用ガラス原料に混ぜて液晶用ガラス材料として再度使用可能である。この場合、上記カレットは、液晶用ガラス原料と共に溶融炉で溶融される。
【００７１】
また、上記のように、ガラス基板１をカレットにした場合には、ガラスの保管、運搬および再処理に必要なスペースを小さくでき、かつ保管および運搬が容易となる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態における廃液晶パネルの処理方法では、偏光板を有する液晶パネルを４５０〜６５０℃の雰囲気中に配して加熱することにより、ガラス基板１の変形や割れを生じることなく、偏光板や液晶等の有機物をガス化して除去する。このとき、液晶はガス化された後、燃焼によって分解される。したがって、偏光板を機械的に剥離除去する作業が不要となり、偏光板を含む有機物を容易かつ安価に除去することがきでる。また、発生したガスはサーマルリサイクルが可能であり経済的である。
【００７３】
また、ガラス基板１に残った膜を機械的な膜除去方法、例えば研削や研磨により除去する。したがって、ガラス基板１の割れが生じ難い。また、研削屑や研磨屑などの膜除去屑中における膜材料、例えば金属材料の含有率は高く、クロムなどの金属の回収、再生が可能となり、環境への影響面からみて安全である。そして、経済的にマテリアルリサイクルが可能となり、省資源化を促進し得る。
【００７４】
上記のように、変形や割れを生じ難い処理を経てガラス基板１を液晶パネルから取り出しているので、蛍光Ｘ線分析機６１によるガラス基板１の選別処理が容易である。
【００７５】
そして、金属膜やガラスは再生使用が可能となることから、廃液晶パネルについて、ほぼクローズドされ、ほとんど廃棄物を出さない理想的なリサイクルが可能となる。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の廃液晶パネルの処理方法は、液晶パネルからガラス基板を取り出す第１の工程と、第１の工程を経て得た複数のガラス基板を蛍光Ｘ線分析機によりガラスの種類別に選別する第２の工程とを備えている構成である。
【００７７】
上記の構成によれば、蛍光Ｘ線分析機では、ガラス基板にどの元素がどの割合で含まれるかを測定することができる。したがって、例えばあらかじめガラスの各種類毎の組成を調べておき、それらの値と各ガラス基板についての測定値とを比較することにより、各ガラス基板を種類別に選別することができる。この場合、液晶パネルのガラス基板に使用されるガラスは、ガラスの各種類毎の組成が判っているので、この選別は容易である。
【００７８】
したがって、本発明の処理方法によれば、液晶パネルから取り出した多種多様なガラス基板について、短時間に、経済的に、かつ確実に種類別に選別することができる。
【００７９】
上記の廃液晶パネルの処理方法において、前記第２の工程は、ガラス基板に含まれる一部の元素に基づいて各ガラス基板の選別を行う構成であってもよい。
【００８０】
上記の構成によれば、液晶パネルから取り出した多種多様なガラス基板についての種類別の選別を、さらに短時間に行うことができる。
【００８１】
即ち、ガラス基板の種類毎の組成は予め判っている。そこで、ガラス基板の一部の組成のみについて測定し、その組成を予め用意した基準値と比較することにより、ガラス基板を種類別に選別することが可能である。
【００８２】
上記の廃液晶パネルの処理方法は、前記第２の工程により選別したガラス基板を粉砕し、ガラス材料として再使用する構成であってもよい。
【００８３】
上記の構成によれば、ガラス基板を粉砕してカレットにした場合には、ガラスの保管、運搬および再処理に必要なスペースを小さくでき、かつ保管および運搬が容易となる。そして、上記カレットは、液晶パネルのガラス基板の材料、あるいは他のガラス材料として使用可能である。
【００８４】
上記の廃液晶パネルの処理方法において、前記第１の工程は、液晶パネルを酸素を遮断した４５０〜６５０℃の雰囲気中で加熱し、有機物をガス化して除去する工程を含んでいる構成であってもよい。
【００８５】
上記の構成によれば、液晶パネルを酸素を遮断した４５０〜６５０℃の雰囲気中で加熱し、有機物をガス化して除去しているので、ガラス基板の変形や割れを抑制しつつ、この処理を行うことができる。このように、ガラス基板の割れや変形を抑制した処理により、蛍光Ｘ線分析機によるガラス基板の選別処理において、ガラス基板の変形により蛍光Ｘ線分析機による測定が困難になる事態や、ガラス基板の割れにより蛍光Ｘ線分析機による測定回数が増大する事態を防止することができる。
【００８６】
上記の廃液晶パネルの処理方法において、前記第１の工程は、有機物をガス化して除去する前記工程の後工程として、ガラス基板に設けれられている膜を機械的な膜除去方法により除去する工程を含んでいる構成であってもよい。
【００８７】
上記の構成によれば、有機物をガス化して除去する工程においてガラス基板に残った膜を確実に除去することができる。これにより、第２の工程において、蛍光Ｘ線分析機によりガラス基板の選別を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における廃液晶パネルの処理方法を示すフローチャートである。
【図２】図１に示した処理方法にて処理される液晶パネルを示す縦断面図である。
【図３】図１に示した膜除去処理を膜除去装置としてのバリ取り装置により行う例を示す概略の正面図である。
【図４】図１に示した膜除去処理を膜除去装置としての回転式研磨装置により行う例を示す概略の正面図である。
【図５】図１に示した膜除去処理を膜除去装置としてのガラス掘込み装置により行う例を示す概略の正面図である。
【図６】図１に示した膜除去処理を膜除去装置としてのサンドブラスト装置により行う例を示す概略の正面図である。
【図７】図１に示したガラス品種の選別処理を行う蛍光Ｘ線分析装置の概略の縦断面図である。
【符号の説明】
１ガラス基板
１ａ膜
２シール樹脂体
３液晶層
４偏光板
５カラーフィルタ
６反射防止膜
７透明電極
８配向膜
９画素電極
１０バス電極
２１膜除去装置
２３サンドペーパー
３１膜除去装置
３３研磨シート
４１膜除去装置
４３砥石
５１膜除去装置
５３微粒子
６１蛍光Ｘ線分析機[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention makes it possible to reuse, for example, a waste liquid crystal panel that is discarded in a liquid crystal panel manufacturing factory and a waste liquid crystal panel that is discharged after dismantling an information display device or a video display device that is discarded in a market. And a method for treating a waste liquid crystal panel.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the amount of general waste and industrial waste has increased, and the remaining years of landfills have been concerned. In addition, due to increasing environmental awareness, more environmentally friendly industrial activities are required. As a result, some governments have requested to reduce the amount of waste and promote recycling of industrial waste discharged from factories and waste such as unnecessary home appliances and information devices. ing. Such a demand is the same for a liquid crystal display device and a liquid crystal panel.
[0003]
Currently, most of the defective waste liquid crystal panels discharged from liquid crystal panel manufacturing plants are buried in landfills. In addition, liquid crystal display devices and waste liquid crystal panels contained in waste products such as home appliances and information devices may be small in the amount of waste materials. Landfill or incineration with shredder dust containing large amounts of
[0004]
On the other hand, with respect to the same display device, a waste CRT, an appropriate recycling technique has already been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-267455), and some of them have been implemented. In this method, after the CRT glass is cut to remove the electron gun and the phosphor, the obtained glass is culled, that is, ground, and reused as CRT glass.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Appropriate treatment methods for recycling are established for the above-mentioned CRTs and other home appliances and components, whereas such techniques have not yet been established for liquid crystal panels.
[0006]
Liquid crystal panels are expected to rapidly increase in production and to have a large display area in the future with the development of a highly information-oriented society because of their characteristics of being able to save power and drive resources. Therefore, the amount of waste liquid crystal panels is also expected to increase rapidly. At present, it is almost certain that the landfill and incineration processes that can be performed due to the small volume of the liquid crystal panels and the small amount of production will not be possible in the future. . Therefore, there is an urgent need to develop a liquid crystal panel recycling technology.
[0007]
In addition, although it is known that liquid crystal materials are small enough to cause little toxicity, they are difficult to decompose naturally. Deemed desirable.
[0008]
Some liquid crystal panels use chromium metal for the purpose of preventing reflection on the color filter substrate. When this liquid crystal panel is directly landfilled, there is a voice that the chromium becomes hexavalent chromium by the reaction with the acid rain. Therefore, it is desirable to perform a recovery or stabilization process on such a liquid crystal panel. Further, glass, which accounts for the majority of the weight of the liquid crystal panel, is desirably recycled from the viewpoint of conserving resources.
[0009]
Here, with respect to the invention in which glass (glass substrate) is taken out from a liquid crystal panel in a state where organic substances (including liquid crystal) and films are removed, the present applicant has previously filed an application (see Japanese Patent Application No. 10-193307). ).
[0010]
On the other hand, the glass used for the liquid crystal panel has more manufacturers and kinds (types) than those of the CRT. For this reason, in order to reuse the glass taken out of the liquid crystal panel, it is necessary to carry out a sorting process for each glass type, but the glass is taken out of the liquid crystal panel and the various kinds of glass are quickly and economically sorted. No effective method has yet been developed.
[0011]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-197641 proposes a method of recovering glass by removing films from the glass surface of a liquid crystal panel. In this method, after crushing the glass, the glass is placed in a tank. And a chemical cleaning. That is, here, no consideration has been given to sorting glass by its type.
[0012]
In addition, as a method of sorting glass by product type, for example, it is conceivable to sort glass based on the product number of a liquid crystal panel (liquid crystal display device). However, it is the equipment industry that manufactures liquid crystal panels. Here, there is a situation where the operation rate of the factory must be increased in order to reduce the manufacturing cost. For this reason, the liquid crystal panel may be manufactured on a plurality of manufacturing lines. In this case, it is not possible to reliably sort the glass based on the product number. For this reason, there is a demand for a technology for sorting glass from various types of glass collected from the market, including various types of glass, in a short time, economically, and reliably.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a method for treating a waste liquid crystal panel according to the present invention includes a first step of taking out a glass substrate from the liquid crystal panel and a plurality of glass substrates obtained through the first step by X-ray fluorescence analysis. And a second step of sorting by type of glass by a machine.
[0014]
According to the above configuration, the glass substrate is taken out of the liquid crystal panel in the first step, and the glass substrate is sorted by the type of glass by the fluorescent X-ray analyzer in the second step.
[0015]
An X-ray fluorescence analyzer can measure which element is contained in a glass substrate in which ratio. Therefore, for example, by examining the composition of each type of glass in advance and comparing those values with the measured values of each glass substrate, each glass substrate can be sorted out by type. In this case, since the glass used for the glass substrate of the liquid crystal panel has a known composition for each type of glass, this sorting can be easily performed.
[0016]
Therefore, according to the processing method of the present invention, it is possible to sort various types of glass substrates taken out of the liquid crystal panel in a short time, economically and reliably.
[0017]
In the above method for treating a waste liquid crystal panel, the second step may be configured to sort each glass substrate based on a part of elements contained in the glass substrate.
[0018]
According to the above configuration, it is possible to sort out various types of glass substrates taken out of the liquid crystal panel in a shorter time.
[0019]
That is, the composition for each type of glass substrate is known in advance. Therefore, it is possible to sort the glass substrates by type by measuring only a part of the composition of the glass substrate and comparing the composition with a reference value prepared in advance.
[0020]
The above-mentioned method for treating a waste liquid crystal panel may be configured such that the glass substrate selected in the second step is pulverized and reused as a glass material.
[0021]
According to the above configuration, when the glass substrate is crushed into cullet, the space required for storing, transporting, and reprocessing the glass can be reduced, and the storage and transport can be easily performed. The cullet can be used as a material for a glass substrate of a liquid crystal panel or another glass material.
[0022]
In the above-mentioned method for treating a waste liquid crystal panel, the first step includes a step of heating the liquid crystal panel in an atmosphere of 450 to 650 ° C. in which oxygen is blocked to gasify and remove organic substances. You may.
[0023]
According to the above configuration, the liquid crystal panel is heated in an atmosphere of 450 to 650 ° C. in which oxygen is cut off, and organic matter is gasified and removed, so that this processing can be performed while suppressing deformation and cracking of the glass substrate. It can be carried out. As described above, the process of suppressing cracking and deformation of the glass substrate makes it difficult to perform measurement by the X-ray fluorescence analyzer due to deformation of the glass substrate in the process of selecting the glass substrate by the X-ray fluorescence analyzer. It is possible to prevent a situation in which the number of measurements by the fluorescent X-ray analyzer increases due to cracks.
[0024]
In the above method for treating a waste liquid crystal panel, the first step is to remove a film provided on a glass substrate by a mechanical film removing method as a post-step of the step of gasifying and removing an organic substance. A configuration including a step may be employed.
[0025]
According to the above configuration, the film remaining on the glass substrate in the step of gasifying and removing the organic matter can be reliably removed. Thereby, in the second step, the glass substrate can be appropriately sorted by the X-ray fluorescence analyzer.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 2 shows an example of a vertical cross-sectional view of a liquid crystal panel serving as a waste liquid crystal panel. This liquid crystal panel is a waste liquid crystal panel that is discharged from a liquid crystal panel manufacturing plant, a liquid crystal display device assembly plant or a product maker, or a waste liquid crystal that is discharged after dismantling information display devices and video display devices that are disposed of in the market. It is a panel. The liquid crystal panel shown in FIG. 2 is an active liquid crystal panel such as a TFT liquid crystal panel. Note that the active elements are omitted in FIG. Further, the method of the present invention is similarly applicable to a duty liquid crystal panel.
[0027]
As shown in FIG. 2, the liquid crystal panel has two glass substrates 1.1 opposed to each other. These

glass substrates

1 and 1 are bonded together between their inner surfaces by a sealing resin body 2 provided along their peripheral edges. A liquid crystal is filled in a region sealed by the glass substrates 1 and the sealing resin body 2 to form a liquid crystal layer 3. A polarizing plate 4 is attached to the outer surface of each glass substrate 1 with an adhesive.
[0028]
On the inner surface of one glass substrate 1, a color filter 5, an antireflection film 6, a transparent electrode 7, and an alignment film 8 are formed. The color filter 5 is made of a material mainly composed of an organic substance. The antireflection film 6 is made of metal chromium or the like. The transparent electrode 7 is made of a film containing indium or the like. The alignment film 8 is made of an organic material.
[0029]
On the inner surface of the other glass substrate 1, a pixel electrode 9, a bus electrode 10, and an alignment film 8 are formed. The pixel electrode 9 is made of a transparent film containing indium or the like. The bus electrode 10 is made of a metal film such as tantalum, aluminum, or titanium.
[0030]
Next, a method of treating a waste liquid crystal panel for recycling when the above liquid crystal panel is a waste liquid crystal panel will be described below.
[0031]
In the liquid crystal panel processing method, as shown in FIG. 1, first, a heat treatment (medium-temperature dry distillation) is performed on the liquid crystal panel in order to remove organic substances from the liquid crystal panel (S1). Next, a thin film, for example, a metal film remaining on the glass substrate 1 after the heat treatment is removed by a mechanical method (S2). Next, the glass substrate 1 is sorted by product type (kind) by a fluorescent X-ray analyzer (S3), and then the glass substrate 1 is crushed (S4).
[0032]
The heat treatment of S1 is performed in a furnace in which the liquid crystal panel with the polarizing plate 4 attached is put in a furnace and in an atmosphere in which oxygen is shut off or in an atmosphere in which nitrogen gas is introduced. In order to check the proper heating conditions at this time, the heat treatment was performed in the range of 400 to 700 ° C. Table 1 shows the results.
[0033]
[Table 1]

[0034]
As shown in Table 1, in this heat treatment, good results were obtained when the treatment temperature was in the range of 450 to 650 ° C. On the other hand, when the processing temperature was lower than 450 ° C., part of the polarizing plate 4 and the color filter 5 remained without being gasified. In this case, post-processing for removing the polarizing plate 4 and the color filter 5 is difficult. Further, when the processing temperature was higher than 650 ° C., the warpage and deformation of the glass substrate 1 became large. In this case, it is difficult to perform the post-treatment for removing the film by a physical method (mechanical method). The liquid crystal in the liquid crystal layer 3 was completely gasified and removed by heating at 250 to 300 ° C. or higher for about 30 minutes.
[0035]
When the rate of temperature rise and fall of the liquid crystal panel exceeds 40 ° C./min, the frequency of cracking of the glass substrate 1 increases, and as a result, post-processing for sorting the glass substrate 1 and removing thin films becomes complicated. I understood.
[0036]
Considering the processing time and the deformation and cracking of the glass substrate 1, the heat treatment conditions for the liquid crystal panel are more desirably at a processing temperature of 500 to 650 ° C, a heating rate of 35 ° C / min or less, and a cooling rate of 25 ° C / min. It is as follows.
[0037]
Here, the liquid crystal panel is arranged horizontally in the furnace. However, when the amount to be processed at a time is large, it is better to arrange the liquid crystal panel upright to improve the outgassing, and also to warp the glass substrate 1. Is desirable because it becomes smaller.
[0038]
Further, the heat treatment can be performed after the polarizing plate 4 is peeled off from the liquid crystal panel. However, the adhesive used for attaching the polarizing plate 4 has such an adhesive strength that the polarizing plate 4 is not easily peeled off even when immersed in liquid nitrogen. Therefore, the polarizing plate 4 is peeled off by hand or the like. In this case, the liquid crystal panel is desirably subjected to a heat treatment with the polarizing plate 4 attached, since the glass substrate 1 may be broken, which is dangerous.
[0039]
Further, the organic gas generated in the heat treatment may be led to a separately provided secondary combustion chamber and incinerated with a commercially available fuel gas. However, as shown in FIG. 1, the organic gas can be thermally recycled, for example, by using it for power generation in a cogeneration system.
[0040]
In addition, here, the heat treatment was performed in an atmosphere in which oxygen was cut off. However, the organic material such as the polarizing plate 4 and the liquid crystal was continuously burned and the temperature of the carbonization chamber did not become too high, that is, the warpage of the glass substrate 1. As long as the deformation is not large or the glass substrate 1 is not broken, it is easily understood that some air may flow into the dry distillation chamber.
[0041]
Although a small amount of carbide may remain on the surface of the liquid crystal panel, it can be easily removed by dipping in a mixed solution of concentrated sulfuric acid and hydrogen peroxide, and it is more desirable to perform this treatment as necessary.
[0042]
In the process of removing the thin film of S2, mainly the metal film or metal oxide film remaining on the surface of the glass substrate 1 after the heat treatment of S1 is removed. In the liquid crystal panel of FIG. 2, these films correspond to an antireflection film 6, a transparent electrode 7, a pixel electrode 9, and a bus electrode 10. However, here, even if the organic film remains with the metal film without undergoing the heat treatment of S1, it can be removed. In addition, although the organic film can be removed by a chemical method using a conventionally known etching method, in this case, the equipment becomes large and the waste liquid needs to be treated. Therefore, the mechanical processing (physical processing) method of S2 has smaller processing equipment and lower processing cost than the chemical method.
[0043]
Each of the

film removing apparatuses

21, 31, 41, and 51 shown in FIGS. 3 to 6 can be used for the thin film removing process.
[0044]
The film removing device 21 shown in FIG. 3 has the same configuration as a commercially available deburring device. That is, the film removing device 21 is configured to rotate the band-shaped sandpaper 23 in the direction of arrow A by the pair of cylindrical rollers 22. The roller 22 is driven to rotate by a motor (not shown), and a support 24 is provided between the rollers 22.
[0045]
At the time of the film removal process, the glass substrate 1 is arranged so that the film 1a remaining on the glass substrate 1 faces the sandpaper 23, and the glass substrate 1 is moved in the B direction to move the glass substrate 1 in the A direction on the support 24. To the rotating sandpaper 23. Thereby, the film 1a is polished and removed.
[0046]
The film 1a is the antireflection film 6 and the transparent electrode 7 remaining on one glass substrate 1, or the pixel electrode 9 and the bus electrode 10 remaining on the other glass substrate 1.
[0047]
The polishing with the sandpaper 23 includes a wet method of grinding while supplying a small amount of water onto the sandpaper 23 and a dry method of not supplying water, and any method can be used. The wet method has the advantage that the scattering of polishing debris generated by polishing is reduced, the heating is suppressed, the wear of the abrasive is reduced, and the usable time of the sandpaper 23 is extended. On the other hand, in the wet method, the polishing debris precipitates or floats in water, and it is necessary to dry the waste when it is collected. In order to reduce the time or to omit the step of removing water from the polishing waste collecting step, it is desirable to reduce the supply amount of the water as much as possible.
[0048]
The number of the sandpaper 23 is selected based on the processing time and the ease with which the waste can be recycled, but a number of about 400 to 1200 is suitable. When the number is small, the processing time is shortened and the polishing efficiency is increased, but the mixing ratio of glass powder is increased, and the recovery efficiency of indium, chromium, and other metals such as aluminum, titanium, and tantalum is reduced. On the other hand, when the number is large, the polishing time is prolonged because the abrasive grains become fine, but there is an advantage that the metal content in the polishing waste can be increased by controlling the polishing amount. In addition, the rotation speed of the sandpaper 23 is preferably set to be lower than that in the case of ordinary mere polishing work in order to reduce the scattering amount of the polishing debris and increase the collection rate.
[0049]
The film removing device 31 shown in FIG. 4 is a commercially available rotary polishing device. In this film removing device 31, a relatively coarse polishing sheet 33 is attached to the upper surface of a turntable 32 that rotates in the direction of arrow C. In removing the film, the glass substrate 1 is arranged so that the film 1a faces the polishing sheet 33, and the glass substrate 1 is moved in the direction B and pressed against the polishing sheet 33 rotating in the direction C. Thus, the film 1a is polished and removed from the glass substrate 1. At this time, if the glass substrate 1 is reciprocated in a direction parallel to the rotation surface of the polishing sheet 33, for example, in the DE direction, the film 1a can be more uniformly removed.
[0050]
Also in this polishing method, the above-mentioned dry method and wet method can be adopted, and the respective advantages and precautions are the same as above.
[0051]
The film removing device 41 shown in FIG. 5 is a commercially available glass digging device. The film removing apparatus 41 is provided with a grindstone 43 obtained by mixing diamond particles and ceramic powder and sintering the outer periphery of a stainless steel rotating rod 42 having a diameter of about 10 mm. The rotating rod 42 rotates in the F direction.
[0052]
When removing the film, the glass substrate 1 is arranged so that the rotating grindstone 43 and the film 1a are in contact with each other, and the glass substrate 1 is moved in parallel (movement in the direction A). Thus, the film 1a is polished and removed from the glass substrate 1.
[0053]
Also in this polishing method, the above-mentioned dry method and wet method can be adopted, and the advantages and precautions thereof are the same as those described above.
[0054]
The film removing device 51 shown in FIG. 6 is a commercially available sandblasting device. The film removing device 51 includes a blast gun 52 for emitting fine particles 53 of sand.
[0055]
In removing the film, fine particles 53 vigorously emitted from the blast gun 52 in the G direction collide with the glass substrate 1 while moving the glass substrate 1 in the A direction. Thus, the film 1a is polished and removed from the glass substrate 1.
[0056]
According to the above method, since the polishing waste of the obtained film 1a contains metal components such as indium and chromium with relatively high purity and the above-mentioned polishing waste can be economically recovered, material recycling becomes possible.
[0057]
In the glass type selection process in S3, the glass substrate 1 that has become only glass after the process in S2 is sorted by glass type using a fluorescent X-ray analyzer.
[0058]
Each glass substrate 1 that has undergone the processing of S2 has a composition that is the same as that of the original glass, with the attached matter being removed, but the composition differs depending on the glass maker or glass type. Therefore, in order to use the glass substrate 1 as a material for the glass substrate 1, for example, it is necessary to sort them by glass type. Further, even when used as a general glass material, it may be necessary to sort to some extent by glass type.
[0059]
Here, Table 2 shows a chemical composition of a typical glass used for the glass substrate 1 of the liquid crystal panel. In the table, the glass type S is soda glass. This can be easily determined by using a fluorescent X-ray analyzer because it contains the element K. Glass types A to E are non-alkali glass called aluminoborosilicate glass mainly used for TFT liquid crystal panels. This glass is made of SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , B ₂ O ₃ , BaO as a main component.
[0060]
[Table 2]

[0061]
FIG. 7 is a sectional view of a main part of a general energy dispersive X-ray fluorescence analyzer. X-ray fluorescence analyzers include a wavelength dispersion type and an energy dispersion type, and both can be used. Here, an inexpensive energy dispersion type will be described as an example.
[0062]
As shown in FIG. 7, the X-ray fluorescence analyzer 61 has a measurement chamber 64 sealed by a table 62 and an openable / closable bell jar 63. The table 62 is provided with a measuring table (not shown) on which an object to be measured is placed, an X-ray tube 65 and a fluorescent X-ray sensor 66. Further, a vacuum pump 67 is attached to reduce the pressure in the measurement chamber 64 to increase the measurement accuracy.
[0063]
When the glass substrate 1 is placed on the measuring table and the X-ray tube 65 is turned on, the glass substrate 1 is irradiated with soft X-rays traveling in the direction of arrow A, and is specific to the elements contained in each glass substrate 1. X-rays having high energy are emitted in the B direction. By counting the fluorescent X-rays for each energy by the fluorescent X-ray sensor 66, it is possible to measure which elements are contained in the glass substrate 1 and in what proportion. Therefore, for example, by examining the composition of each glass type in advance, and comparing those values with the measured values of each glass substrate 1, each glass substrate 1 can be sorted out by type. In this case, the selection of the glass used for the glass substrate 1 of the liquid crystal panel is easy because the composition of each glass type is known. In addition, the selection can be performed only by comparing some elements due to the characteristics of the glass type.
[0064]
In general, elements O and B cannot be measured by an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer, and therefore these are designated as residual components. Even in this case, the composition is SiO 2 ₂ , Al ₂ O ₃ , BaO, CaO, SrO, MgO, As ₂ O ₃ It is clear from Table 2 that the glass substrate 1 can be easily sorted out if the measurement can be performed.
[0065]
It should be noted that the glass types B and E have almost the same composition, and it is difficult to sort them. However, conversely, if the compositions are the same so far, it can be said that there is no problem in reusing them as glass materials even if they cannot be sorted out.
[0066]
In the analysis of the glass composition using the fluorescent X-ray analyzer 61, although the measurement error increases, the types of the glass substrates 1 to be measured are limited, and the composition of each glass type is known in advance. There is no practical problem. Further, since the composition of each glass type is known in advance, the glass substrate 1 can be selected by analyzing a part of the composition as described above.
[0067]
Further, in the selection of the glass substrate 1 by the composition analysis using the fluorescent X-ray analyzer 61, it can be checked whether or not the processing in the intermediate temperature carbonization step (S1) and the thin film removal step (S2) has been surely performed. Therefore, this can be utilized for process control.
[0068]
Further, in the processing method of the present waste liquid crystal panel, the bending deformation and cracking of the glass substrate 1 are minimized through the processes from the middle-temperature dry distillation step (S1) to the thin film removing step (S2). Therefore, the sorting of the glass substrate 1 by the fluorescent X-ray analyzer 61 is facilitated. That is, when the glass substrate 1 is crushed before performing the sorting using the fluorescent X-ray analyzer 61, the number of measurements by the fluorescent X-ray analyzer 61 increases, the measuring time becomes longer, and the sorting operation itself also increases. It becomes difficult.
[0069]
Further, the sorting apparatus for the glass substrate 1 using the fluorescent X-ray analyzer 61 is obtained by adding a simple load / unload mechanism (loader / unloader) and a positioning mechanism to the commercially available fluorescent X-ray analyzer 61. It can be easily automated.
[0070]
In the pulverizing process in S4, the glass substrate 1 that has been subjected to the sorting process in S3 is pulverized into cullet. The glass substrate 1 to be treated is in a state where films such as an organic film and a metal film are removed and is sorted by glass type, and each has a composition not different from the original glass. . Therefore, the cullet can be used again as a liquid crystal glass material by mixing it with a liquid crystal glass raw material. In this case, the cullet is melted together with the liquid crystal glass raw material in a melting furnace.
[0071]
Further, as described above, when the glass substrate 1 is a cullet, the space required for storing, transporting, and reprocessing the glass can be reduced, and the storage and transport can be facilitated.
[0072]
As described above, in the method for treating a waste liquid crystal panel in the present embodiment, the glass substrate 1 is deformed or cracked by disposing the liquid crystal panel having the polarizing plate in an atmosphere of 450 to 650 ° C. and heating. Without gasification, organic substances such as a polarizing plate and liquid crystal are removed by gasification. At this time, the liquid crystal is gasified and then decomposed by combustion. Therefore, there is no need to mechanically peel off and remove the polarizing plate, and organic substances including the polarizing plate can be easily and inexpensively removed. Further, the generated gas can be thermally recycled and is economical.
[0073]
Further, the film remaining on the glass substrate 1 is removed by a mechanical film removal method, for example, grinding or polishing. Therefore, cracking of the glass substrate 1 hardly occurs. In addition, the content of the film material, for example, a metal material in the film removal waste such as grinding waste and polishing waste is high, and the collection and regeneration of a metal such as chromium can be performed, which is safe from the viewpoint of environmental impact. And material recycling becomes possible economically, and resource saving can be promoted.
[0074]
As described above, since the glass substrate 1 is taken out of the liquid crystal panel through a process that hardly causes deformation and cracking, the process of sorting the glass substrate 1 by the fluorescent X-ray analyzer 61 is easy.
[0075]
Then, since the metal film and the glass can be reused, the waste liquid crystal panel is almost closed, and ideal recycling with almost no waste is possible.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, in the method for treating a waste liquid crystal panel of the present invention, the first step of taking out the glass substrate from the liquid crystal panel, and the plurality of glass substrates obtained through the first step are processed by a fluorescent X-ray analyzer. And a second step of sorting by type.
[0077]
According to the above configuration, the fluorescent X-ray analyzer can measure which element is contained in the glass substrate in which ratio. Therefore, for example, by examining the composition of each type of glass in advance and comparing those values with the measured values of each glass substrate, each glass substrate can be sorted out by type. In this case, as for the glass used for the glass substrate of the liquid crystal panel, the composition of each type of glass is known, so that this sorting is easy.
[0078]
Therefore, according to the processing method of the present invention, it is possible to sort various types of glass substrates taken out of the liquid crystal panel in a short time, economically and reliably.
[0079]
In the above method for treating a waste liquid crystal panel, the second step may be configured to sort each glass substrate based on a part of elements contained in the glass substrate.
[0080]
According to the above configuration, it is possible to sort out various types of glass substrates taken out of the liquid crystal panel in a shorter time.
[0081]
That is, the composition for each type of glass substrate is known in advance. Therefore, it is possible to sort the glass substrates by type by measuring only a part of the composition of the glass substrate and comparing the composition with a reference value prepared in advance.
[0082]
The above-mentioned method for treating a waste liquid crystal panel may be configured such that the glass substrate selected in the second step is pulverized and reused as a glass material.
[0083]
According to the above configuration, when the glass substrate is crushed into cullet, the space required for storing, transporting, and reprocessing the glass can be reduced, and the storage and transport can be easily performed. The cullet can be used as a material for a glass substrate of a liquid crystal panel or another glass material.
[0084]
In the above-mentioned method for treating a waste liquid crystal panel, the first step includes a step of heating the liquid crystal panel in an atmosphere of 450 to 650 ° C. in which oxygen is blocked to gasify and remove organic substances. You may.
[0085]
According to the above configuration, the liquid crystal panel is heated in an atmosphere of 450 to 650 ° C. in which oxygen is cut off, and organic matter is gasified and removed, so that this processing can be performed while suppressing deformation and cracking of the glass substrate. It can be carried out. As described above, the process of suppressing cracking and deformation of the glass substrate makes it difficult to perform measurement by the X-ray fluorescence analyzer due to deformation of the glass substrate in the process of selecting the glass substrate by the X-ray fluorescence analyzer. It is possible to prevent a situation in which the number of measurements by the fluorescent X-ray analyzer increases due to cracks.
[0086]
In the above method for treating a waste liquid crystal panel, the first step is to remove a film provided on a glass substrate by a mechanical film removing method as a post-step of the step of gasifying and removing an organic substance. A configuration including a step may be employed.
[0087]
According to the above configuration, the film remaining on the glass substrate in the step of gasifying and removing the organic matter can be reliably removed. Thereby, in the second step, the glass substrate can be appropriately sorted by the X-ray fluorescence analyzer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for processing a waste liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a liquid crystal panel processed by the processing method shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic front view showing an example in which the film removing process shown in FIG. 1 is performed by a deburring device as a film removing device.
FIG. 4 is a schematic front view showing an example in which the film removal processing shown in FIG. 1 is performed by a rotary polishing apparatus as a film removal apparatus.
FIG. 5 is a schematic front view showing an example in which the film removing process shown in FIG. 1 is performed by a glass digging device as a film removing device.
FIG. 6 is a schematic front view showing an example in which the film removing process shown in FIG. 1 is performed by a sandblasting device as a film removing device.
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view of the X-ray fluorescence spectrometer for performing the glass type sorting process shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Glass substrate
1a membrane
2 Seal resin body
3 Liquid crystal layer
4 Polarizing plate
5 Color filters
6 Anti-reflective coating
7 Transparent electrode
8 Alignment film
9 Pixel electrode
10 Bus electrode
21 Film removal equipment
23 Sandpaper
31 Film removal equipment
33 polishing sheet
41 Film removal equipment
43 whetstone
51 Film removal equipment
53 fine particles
61 X-ray fluorescence analyzer

Claims

A first step of removing the glass substrate from the liquid crystal panel;
A second step of sorting a plurality of glass substrates obtained through the first step by glass type using a fluorescent X-ray analyzer.

2. The method according to claim 1, wherein, in the second step, each glass substrate is sorted based on a part of elements contained in the glass substrate. 3.

A method for treating a waste liquid crystal panel, wherein a glass substrate selected in the second step is crushed and reused as a glass material.

2. The waste liquid crystal according to claim 1, wherein the first step includes a step of heating the liquid crystal panel in an atmosphere of 450 to 650 ° C. with oxygen cut off to gasify and remove organic substances. 3. Panel processing method.

The first step includes a step of removing a film provided on the glass substrate by a mechanical film removal method as a post-step of the step of gasifying and removing an organic substance. The method for treating a waste liquid crystal panel according to claim 4.