JP3871335B2 - 廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法 - Google Patents

Description

この発明は、廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法に関する。より具体的には、液晶パネルの製造工場において不良品として廃棄された廃液晶パネルや、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廃液晶パネルから液晶パネルガラスを回収して、液晶パネルガラスとしてのリサイクルを可能とする液晶パネルガラスの回収方法に関する。

近年、一般廃棄物や産業廃棄物の量が増加の一途を辿っており、これら廃棄物の増加を抑制するとともに、廃棄物による環境悪化を抑制するために廃棄物を無害化することの要請が一層高まっている。そして、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に関して、リサイクルの促進により廃棄量を抑制する努力がなされている。
家電リサイクルの分野においては、液晶パネルが家電製品や情報機器等に広く使用されており、また、高度情報化社会の進展に伴い、今後急速に使用量が増大することが予想されることから、この廃液晶パネルを有効にリサイクルしようという社会的要請が強い。
特に、液晶パネルを構成する液晶パネルガラスは、液晶パネル中に占める重量比率が最も高く、単価も高いことから、廃液晶パネルから液晶パネルガラスを回収し、これを再利用に供することは、家電または電子機器のリサイクルの法規制や社会的要請に応える上で極めて重要な意義を有する。

しかし、液晶パネルは、一般に、透明導電膜（ＩＴＯ：Ｉｎ−Ｓｎ Ｏｘｓｉｄｅ）などの透明電極が蒸着された一対の液晶パネルガラス間に、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を有し、また、液晶パネルガラスの外側には偏光板が接着され、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ことから、液晶パネルから液晶パネルガラスを分離して回収することは容易ではない。
このため、液晶パネルガラスのリサイクルについては、廃液晶パネルを精錬炉に投入し、ガラスを珪石代替えで利用する程度に止まっており、いまだ液晶パネルガラスの有効な再利用が十分に図られているとはいえない状況である（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−８４５３１号公報

本発明が解決すべき課題は、液晶パネルガラスとしてのリサイクルを可能とする廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく、液晶パネルガラスとしてのリサイクルを可能とする液晶パネルガラスの回収方法について数多くの理論検討および実験検討を行った結果、以下の知見を得た。

前記のとおり液晶パネルガラスは液晶パネル内に封印されており、しかも液晶パネルガラスの固定にはエポキシ系などの接着剤が使用されていることから、液晶パネルから液晶パネルガラスを分離することは容易ではないが、廃液晶パネルを破砕しないで加熱炉内に配置し、廃液晶パネルを構成する有機物を炭化させることにより、廃液晶パネルから液晶パネルガラスを容易に分離することができること。

廃液晶パネルを破砕しないで加熱炉内に配置し、加熱炉内を減圧状態にして廃液晶パネルを加熱し、廃液晶パネルを構成する液晶および液晶パネルガラスの内・外面に配した固形有機物の一部を揮発させるとともに、固形有機物の残部を炭化させることにより、廃液晶パネルから液晶パネルガラスをさらに容易に分離することができること。
また、加熱炉内を０．０１〜１０ｋＰａの圧力で減圧するとともに、加熱炉内の雰囲気温度を２００〜８００℃に設定することにより、廃液晶パネルから液晶パネルガラスをさらに容易に分離することができること。

前記の炭化処理後の液晶パネルガラスの表面には、有機物が炭化した炭化物およびスイッチ素子に使用されていた金属等の無機成分が付着した状態となっているが、炭化物の付着力は弱いため、ブラシングを施したり、水などの液体をガラス表面に噴射したり、あるいは水溶液中に液晶パネルガラスを浸漬して、これに超音波を付与すること等により、液晶パネルガラスから炭化物を容易に除去することができること。

前記の炭化物除去処理後の液晶パネルガラスの表面には金属等の無機成分が付着した状態となっているが、塩酸、硫酸、硝酸等の強酸溶液による酸洗浄を施すことにより、液晶パネルガラスから金属等の無機成分を容易に除去することができること。

前記の無機成分除去処理後の液晶パネルガラスの表面には酸洗浄に用いた強酸溶液が付着した状態となっているが、これらの溶液は水で軽く洗い流すことができること。

上記の知見に基づき、本発明者は液晶パネルガラスとしてのリサイクルを可能とする液晶パネルガラスの回収方法に想到した。その要旨とするところは以下のとおりである。

（１）廃液晶パネルから液晶パネルガラスを回収する方法において、廃液晶パネルを破砕しないで加熱炉内に配置して廃液晶パネルを構成する有機物を炭化する工程と、洗浄液中に液晶パネルガラスを浸漬して前記洗浄液を循環させることにより液晶パネルガラスから炭化物を除去する工程と、強酸溶液による洗浄処理により液晶パネルガラスから無機成分を除去する工程と、無機成分除去工程で使用した強酸溶液を液晶パネルガラスから除去する工程をこの順に行うことを特徴とする廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。

（２）前記廃液晶パネルを構成する有機物を炭化する工程において、加熱炉内を減圧状態にして廃液晶パネルを加熱し、廃液晶パネルを構成する液晶および液晶パネルガラスの内・外面に配した固形有機物の一部を揮発させるとともに、固形有機物の残部を炭化させることを特徴とする（１）に記載の廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。

（３）前記廃液晶パネルを構成する有機物を炭化する工程において、加熱炉内を０．０１〜１０ｋＰａの圧力で減圧するとともに、加熱炉内の雰囲気温度を２００〜８００℃にすることを特徴とする（１）又は（２）に記載の廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。

（４）前記強酸溶液が、塩酸、硫酸、硝酸、フッ化水素酸からなる群より選択されたいずれか１種又は２種以上の組み合せであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載の廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。

（５）前記炭化物除去工程、無機成分除去工程、強酸溶液除去工程の少なくとも１つの工程において、超音波及び／又は攪拌処理を付与することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１つに記載の廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。

本発明によれば、廃液晶パネルから液晶パネルガラスを容易に回収することができ、しかも回収した液晶パネルガラスは再び液晶パネルガラスとして再利用することができるので、資源の有効利用のみならず、コスト低減をも図ることができる。

以下、図１〜図４を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の１実施形態である液晶パネルガラスの回収方法の工程を示すフローチャート、図２は本発明による炭化工程で用いる処理装置の構造例を概念的に示す説明図、図３は本発明による炭化物除去工程、無機成分除去工程、強酸溶液除去工程で用いる洗浄装置の構造例を概念的に示す説明図、図４は本発明の処理対象となる液晶パネルの構造例を概念的に示す縦断面説明図である。

まず、本発明の処理対象となる液晶パネルの構造について図４を参照して説明する。
本発明の処理対象となる廃液晶パネルＰは、例えば液晶パネルや液晶モジュールの生産メーカーから欠陥品として廃棄されたもの、あるいはユーザーにおいて廃棄された使用済みの情報表示装置や映像表示装置等から取り出されたものである。なお、ここで示した廃液晶パネルＰは、ＴＦＴ液晶パネル等の液晶パネルである。

廃液晶パネルＰは、所定の間隔で対向配置された２枚の液晶パネルガラス１ａ，１ｂを有する。当該液晶パネルガラス１ａ，１ｂを再び液晶パネルガラスとして再利用できる品質で回収するのが本発明の課題である。
一方の液晶パネルガラス１ａは、外側に偏光板２を配し、内側にはカラーフィルタ３、透明導電薄膜６が形成されたオーバーコート４、配向膜５を配している。
他方の液晶パネルガラス１ｂは、外側に偏光板２を配し、内側には透明導電薄膜６と配向膜５を配している。
そして、この２枚の液晶パネルガラス１ａ，１ｂの内面間の終縁部に沿って樹脂シール材７を貼り合せ、液晶パネルガラス１ａ，１ｂ間に樹脂シール材７などにより密封領域を形成し、この密閉領域において樹脂スペーサ８や配向膜５により所定の密閉空間を形成し、当該密閉空間に有機溶媒からなる液晶９を充填して液晶層を形成している。
偏光板２、カラーフィルタ３、配向膜５は、有機物を主体とした材料からなり、透明導電薄膜６はインジウムなどを含む膜からなる。
また、図中の１０はスイッチ素子で、金属類からなる。
以下、本発明の１実施形態である液晶パネルガラスの回収方法について、図１のフローチャートに従って説明する。

ステップＳ１１（炭化工程）
本発明に係る炭化工程においては、廃液晶パネルＰを破砕しないで加熱炉１２内に配置し、加熱炉１２内を減圧しかつ加熱することで、廃液晶パネルＰを構成する液晶９および液晶パネルガラス１ａ，１ｂの内・外面側にある偏光板２、カラーフィルタ３、配向膜５、樹脂シール材７、樹脂スペーサ８などの固形有機物の一部を揮発させ、残部の固形有機物については炭化させる処理を行う。
前記のとおり液晶パネルガラス１ａ，１ｂは液晶パネル内に封印されており、しかも液晶パネルガラス１ａ，１ｂの固定にはエポキシ系などの接着剤が使用されていることから、液晶パネルから液晶パネルガラス１ａ，１ｂを分離することは容易ではないが、廃液晶パネルＰを破砕しないで加熱炉１２内に配置し、廃液晶パネルＰを構成する有機物を炭化させることにより、廃液晶パネルＰから液晶パネルガラス１ａ，１ｂを容易に分離することができる。

本工程を実施するための装置について図２を参照して説明する。図２は、本工程で用いる処理装置の構造例を概念的に示す説明図である。
当該処理装置は、廃液晶パネルＰを配置する加熱炉１２と、この加熱炉に設けられた加熱装置１３と、加熱炉の排気側に設けられ加熱炉１２内を減圧する真空ポンプ１４と、加熱炉１２にキャリアガスを導入するキャリアガス供給装置１５と、キャリアガスとともに加熱炉外に排出された液晶９および固形有機物の一部の揮発ガスを冷却して凝集・分離させる冷却装置１６と、凝集した液状有機物および固形有機物を回収する回収装置１７と、有機物を分離した後のキャリアガスを清浄化して排出する活性炭フィルタ１８、排気塔１９とを備える。

以下、当該処理装置を用いた処理方法について説明する。
廃液晶パネルＰを破砕しない状態で加熱炉１２内に配置し、その後、真空ポンプ１４により加熱炉１２内の圧力を０．０１〜１０ｋＰａの範囲に設定するとともに、加熱装置１３により加熱炉１２内の温度を２００〜８００℃の範囲に設定して、廃液晶パネルＰを構成する液晶９および偏光板２、カラーフィルタ３、配向膜５、樹脂シール材７、樹脂スペーサ８などの固形有機物の一部を揮発させ、残部の有機物については全て炭化させる。
例えば、液晶９は、液晶パネルガラス１ａ，１ｂと樹脂シール材７、樹脂スペーサ８、配向膜５などによって形成される密封空間内に存在するが、加熱することによって樹脂シール材７、樹脂スペーサ８、配向膜５などの有機物が揮発・炭化し、シール機能を失うため、密封空間外に揮発ガスとして流出させることができる。

まず、廃液晶パネルＰを加熱炉１２内に配置する必要があるが、廃液晶パネルＰが情報表示装置や映像表示装置の廃製品中に組み込まれている場合には、その廃製品を解体して廃液晶パネルＰを取り外す作業を行い、加熱炉１２内に配置する。

炉内圧力は、０．０１〜１０ｋＰａ、より望ましくは０．１〜５ｋＰａにするのが好ましい。炉内圧力を０．０１〜１０ｋＰａの減圧状態にすることにより、比較的低温で有機物を揮発させることができる。
炉内圧力を１０ｋＰａ超にした場合には、低温で液晶や固形有機物の一部を揮発させるのは難しくなる。また、０．０１ｋＰａ未満では、関連装置の負荷が大きくなり、コストが増大する。
残部の有機物の炭化を促進させるためには、炉内圧力を一定に保ち、炭化速度を所定の値に維持することが有効である。

炉内温度は、２００〜８００℃、より望ましくは３００〜４００℃にするのが好ましい。
炉内温度を２００℃未満にした場合には、炉内圧力を上限レベルに上げても液晶および固形有機物の揮発・炭化が充分に行われない。
炉内温度を８００℃超にすると、関連装置の熱負荷が大きくなり、装置の機能維持コストの増大を招く。また、液晶パネルガラス１ａ，１ｂが軟化又は溶融するおそれがある。

以上から、揮発させる有機物と炭化させる有機物のバランスを考慮すると、処理時間にもよるが、好ましい炉内圧力は０．０１〜１０ｋＰａ、好ましい炉内温度は２００〜８００℃となる。

加熱炉１２内には、有機物の揮発ガスと反応しない不活性キャリアガスを導入する。不活性キャリアガスを加熱炉１２内に導入することにより、揮発させた液晶９および固形有機物の一部を加熱炉１２内に過剰に充満させることなく、順次キャリアガスとともに加熱炉１２外に排出する流れを安定的に形成することが可能となる。
不活性キャリアガスとしては、窒素ガスやアルゴンガスが望ましい。

液晶９および偏光板２などの固形有機物の揮発ガスは、加熱炉１２内に供給した不活性キャリアガスとともに加熱炉１２から排出する。
そして、加熱炉外に排出した当該ガスを、冷却装置１６で冷却して凝集し、冷却凝縮された液晶９および偏光板２などの固形有機物の揮発ガスは、回収装置１７において液状有機物および固形有機物として回収する。
例えば、回収した液状有機物および固形有機物は、セメントキルンや非鉄精錬炉などで燃料として使用することができる。一方、分離したキャリアガスは、活性炭フィルタ１８で清浄無害化して大気に放散する。

ステップＳ１２（炭化物除去工程）
加熱炉１２から取り出した液晶パネルガラス１ａ，１ｂの表面には、有機物が炭化した炭化物およびスイッチ素子に使用されていた金属等の無機成分が付着した状態となっているため、本発明に係る炭化物除去工程においては、液晶パネルガラス１ａ，１ｂの表面に付着している炭化物を除去する処理を行う。
炭化物を除去する手段としては、液晶パネルガラス１ａ，１ｂにブラシングを施したり、洗浄液または空気を圧縮してガラス表面に噴射したりする方法があるが、炭化物の付着力は弱いため、洗浄液中に液晶パネルガラス１ａ，１ｂを浸漬して、これに超音波や攪拌を付与すること等により、液晶パネルガラス１ａ，１ｂから炭化物を容易に除去することができる。
以下、液晶パネルガラス１ａ，１ｂを洗浄液中に浸漬して炭化物を除去する方法について、図３を参照して説明する。

図３に示す洗浄装置２１は、液晶パネルガラス１ａ，１ｂを浸漬する洗浄容器２２、洗浄容器内の液晶パネルガラス１ａ，１ｂおよび洗浄液２９に超音波を付与する超音波発生装置２３、洗浄液を攪拌させる攪拌装置２４、洗浄液を循環させるポンプ２５、液晶パネルガラス１ａ，１ｂから分離した炭化物を除去するフィルタ２６、洗浄液の温度を調整するヒータ２７、および洗浄容器２２から洗浄液および炭化物を前記フィルタ等へ導く導管２８とから構成される。

液晶パネルガラス１ａ，１ｂは、洗浄容器２２内に一定の間隔を空けて層状に配置する。一定の間隔を空けて層状に配置することにより、超音波を付与したときや攪拌したときに、超音波や洗浄液２９が液晶パネルガラス１ａ，１ｂの細部にまで到達し、炭化物を完全に除去することができる。
配置間隔が広いほど前記した炭化物除去効果が発揮されるが、最低１ｍｍ程度空いていれば足りる。
液晶パネルガラス１ａ，１ｂは完全に洗浄液２９に浸漬している状態が好ましい。液晶パネルガラス１ａ，１ｂを完全に洗浄液２９に浸漬させることにより、液晶パネルガラス１ａ，１ｂの全体に亘って炭化物を除去することができる。
ポンプ２５で洗浄液２９を循環させる場合には、ポンプ循環により生じる洗浄液２９の流れを阻害しないように、図３に示すように、洗浄液２９の流れ方向と液晶パネルの層の向きとが平行になるように配置するのが望ましい。

液晶パネルガラス１ａ，１ｂを浸漬させる洗浄容器２２の材質としては、ガラス製、ステンレス製など特に制限されないが、次工程で実施する強酸溶液による洗浄処理において同一の洗浄容器を使用する場合には、耐強酸性の洗浄容器が望ましい。

本工程で使用する洗浄液２９としては、水が望ましい。また、洗浄液２９の温度は、特に制限されず、室温が好ましい。

超音波発生装置２３としては特に制限されないが、周波数や出力レベルを可変できるものが好ましい。また、洗浄容器２２と一体となった超音波洗浄機を使用しても良いし、振動子を洗浄容器２２内に配置しても良い。

攪拌装置２４としては特に制限されないが、攪拌棒を使用するのが望ましい。また、攪拌棒は回転数を可変できるものが望ましい。

処理時間は特に制限されないが、処理効率を考慮すると１０分以内が好ましい。１０分以上の処理で炭化物が除去できない場合は、超音波発生装置２３の周波数や出力レベルを上げたり、攪拌装置２４の回転数を上昇させたり、ポンプ２５のポンプ圧を高めて循環速度を上げたり、ヒータ２７の設定温度を高めたりすることによって、処理時間を短縮することができる。
また、超音波発生装置２３による超音波付与、攪拌装置２４による攪拌処理、ポンプ２５による洗浄液の循環については、必ずしもすべての手段を行う必要が無く、炭化物の付着程度や処理時間に応じて適宜手段を選択することができる。

導管２８を取り付ける位置も特に限定されないが、洗浄容器２２の底部に炭化物が沈殿する場合が多いので、洗浄容器２２の底部に取り付けたほうが好ましい。これにより液晶パネルガラス１ａ，１ｂより分離した炭化物を効率的にフィルタ２６で回収することができる。

ステップＳ１３（無機成分除去工程）
前記の炭化物除去処理した液晶パネルガラス１ａ，１ｂの表面には金属等の無機成分が付着した状態となっているので、本発明に係る無機成分除去工程においては、塩酸、硫酸、硝酸等の強酸溶液による酸洗浄を行い、液晶パネルガラス１ａ，１ｂから無効成分を除去する処理を行う。

液晶パネルガラス１ａ，１ｂから分離する無機成分としては、透明導電薄膜（ＩＴＯ）を形成するインジウムやスイッチ素子に使われた金やモリブデン等がある。

本工程で使用する洗浄容器２２には、炭化物除去工程（ステップＳ１２）で使用した洗浄容器２２と同じ容器を使用しても良い。すなわち、炭化物除去処理後に洗浄液２９のみを入れ替えて、連続して本工程を行っても良いし、液晶パネルガラスを別個の洗浄容器２２に移し替えて本工程を行っても良い。
なお、液晶パネルガラス１ａ，１ｂの配置、超音波発生装置２３、攪拌装置２４、ポンプ２５、フィルタ２６、ヒータ２７、導管２８については、炭化物除去工程（ステップＳ１２）と重複するので説明を省略する。

本工程で使用する洗浄液２９としては、塩酸、硫酸、硝酸、フッ化水素酸、アミン酸等の強酸溶液を使用することができるが、塩酸と硝酸の混合溶液が好ましい。
洗浄液２９の濃度は、０．１〜１０ｍｏｌ／Ｌが好ましい。０．１ｍｏｌ／Ｌ以下では反応効率が悪く、処理時間が長くなる。
１０ｍｏｌ／Ｌ以上では、液晶パネルガラスの洗浄処理は十分可能であるが、処理装置に負担がかかり、耐久性が低下するおそれがある。また、酸性ガスの発生量も増加することから処理コストや手間も増大する。

洗浄液２９の温度は、５〜８０℃が好ましい。５℃以下では反応効率が悪く、処理時間が長くなる。
８０℃以上では、液晶パネルガラスの洗浄処理は十分可能であるが、水分蒸発量の増加によって装置内圧力が上昇する場合があるので、当該圧力に耐え得る処理装置が必要となる。また、酸性ガスの発生量も増加することから処理コストや手間も増大する。

ステップＳ１４（強酸溶液除去工程）
前記の無機成分除去処理後の液晶パネルガラス１ａ，１ｂの表面には酸洗浄に使用した強酸溶液が付着しているので、本発明に係る強酸溶液除去工程においては、これを液晶パネルガラス１ａ，１ｂから洗い落とす処理を行う。

本工程で使用する洗浄容器２２には、炭化物除去工程（ステップＳ１２）や無機成分除去工程（ステップＳ１３）で使用した洗浄容器２２と同じ容器を使用しても良い。すなわち、無機成分除去処理後に洗浄液２９のみを入れ替えて、連続して本工程を行っても良いし、液晶パネルガラスを別個の洗浄容器２２に移し替えて本工程を行っても良い。
なお、液晶パネルガラス１ａ，１ｂの配置、超音波発生装置２３、攪拌装置２４、ポンプ２５、フィルタ２６、ヒータ２７、導管２８については、炭化物除去工程（ステップＳ１２）と重複するので説明を省略する。

本工程で使用する洗浄液２９としては、水が好ましい。また、洗浄液２９の温度は、特に制限されず、室温が好ましい。

以上の炭化工程（ステップＳ１１）、炭化物除去工程（ステップＳ１２）、無機成分除去工程（ステップＳ１３）および強酸溶液除去工程（ステップＳ１４）を行うことにより、廃液晶パネルＰから液晶パネルガラスとしてリサイクル可能な品質で液晶パネルガラス１ａ，１ｂを回収することができる。
液晶パネルを構成する液晶パネルガラス１ａ，１ｂは、液晶パネル中に占める重量比率が最も高く、単価も高いことから、このように廃液晶パネルＰから液晶パネルガラス１ａ，１ｂを容易に回収し、これを再利用に供することは、家電または電子機器のリサイクルの法規制や社会的要請に応える上で極めて重要な意義を有する。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
本実施例で使用した廃液晶パネルＰは、解体したノートパソコンから取り出した１２インチのＴＦＴ液晶パネルである。

ステップＳ１１（炭化工程）
解体したノートパソコンから取り出した１２インチのＴＦＴ液晶パネルを破砕しない状態で加熱炉１２内に配置し、その後、真空ポンプ１４により加熱炉内の圧力が０．１〜１ｋＰａになるように、また、加熱装置１３により加熱炉１２内の温度が２５０〜３５０℃になるように制御した。
キャリアガスには窒素ガスを用い、１０ｃｍ／ｍｉｎ（一定）の流速で一定流量を加熱炉１２内に供給した。
処理開始から４時間経過後に加熱炉１２から廃液晶パネルＰを取り出したところ、有機成分はすべて炭化し、一対の液晶パネルガラス１ａ，１ｂはほとんど力を加えることなく簡単に、液晶パネルガラス１ａと液晶パネルガラス１ｂとに分離することができた。
また、成分検査を実施したところ、液晶成分は検出されなかった。すなわち、廃液晶パネルＰに含まれていた液晶９を完全に揮発させることができた。

ステップＳ１２（炭化物除去工程）
加熱炉１２から取り出した２枚の液晶パネルガラス１ａ，１ｂの表面温度が室温になるのを待って、洗浄容器２２内に１ｃｍの間隔を空けて層状に配置した。
洗浄容器２２には、２０ｃｍ×５０ｃｍ×５０ｃｍのガラス製の洗浄容器を、洗浄液２９には室温の水を使用し、液晶パネルガラス１ａ，１ｂが完全に洗浄液である水に浸漬する状態にした。
超音波発生装置２３には、発振周波数５０ＫＨｚ、出力１００Ｗの超音波発生装置を、攪拌装置２４には、長さ４ｃｍ、回転数５００ｒｐｍの攪拌棒を使用し、図３に示すポンプ２５およびヒータ２７は使用していない。
超音波発生装置２３および攪拌装置２４による処理開始直後から、液晶パネルガラス１ａ，１ｂの表面より炭化物が剥離し始め、処理開始から５分経過後にはガラス表面に付着していた炭化物のほとんどすべてを取り除くことができた。

ステップＳ１３（無機成分除去工程）
本工程においては、前記の炭化物除去工程（ステップＳ１２）で使用した洗浄容器２２と同一の洗浄容器を使用した。すなわち、炭化物除去処理後に洗浄液２９のみを入れ替えて、連続して本工程を実施した。
洗浄液２９には、混合比が１対１である塩酸と硝酸の混合溶液５ｍｏｌ／Ｌを溶液温度５０℃の条件で使用し、液晶パネルガラス１ａ，１ｂは完全に前記洗浄液２９に浸漬している。
本工程においては、長さ４ｃｍ、回転数５００ｒｐｍの攪拌棒を使用し、図３に示す超音波発生装置２３およびポンプ２５は使用していない。
処理開始から４時間経過後に液晶パネルガラス表面の成分分析を実施したところ、無機成分が残存していないことを確認することができた。
成分分析には、ＪＩＳ Ｋ０１０２の湿式分解法に従い、本工程処理後の液晶パネルガラス１ａ，１ｂに対して分析前処理を行い、これをＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析装置）を使用して分析を実施した。
ＩＣＰ−ＭＳは、ｎｇ／１レベルが検出可能という極めて高感度なことより近年普及が進んでいるものであり、ＩＣＰ発光分析法より２桁以上高感度であるほか、電気的にスキャンを行うため短時間で分析を行うことができるものである。

ステップＳ１４（強酸溶液除去工程）
本工程においても、前記の炭化物除去工程（ステップＳ１２）で使用した洗浄容器２２と同一の洗浄容器を使用した。すなわち、無機成分除去処理後に洗浄液２９のみを入れ替えて、連続して本工程を実施した。
洗浄液２９には、室温の水を使用し、液晶パネルガラス１ａ，１ｂが完全に洗浄液である水に浸漬する状態にした。
また、本工程においては、長さ４ｃｍ、回転数５００ｒｐｍの攪拌棒を使用し、図３に示す超音波発生装置２３およびポンプ２５は使用していない。
処理開始から５分経過後に、リトマス試験紙を用いて液晶パネルガラスの表面が中和したことを確認して、ＪＩＳ Ｂ０６０１ ０１に従い、液晶パネルガラスの表面粗さを確認したところ、表面粗さは０．００３２μｍ、うねりは０．０２μｍという結果を得た。
すなわち、本発明によれば、液晶パネルガラスとして再利用できる品質で廃液晶パネルＰから液晶パネルガラス１ａ，１ｂを回収し得ることを確認することができた。

本発明の１実施形態である液晶パネルガラスの回収方法の工程を示すフローチャートである。 本発明に係る炭化工程で用いる処理装置の構造例を概念的に示す説明図である。 本発明に係る炭化物除去工程、無機成分除去工程および強酸溶液除去工程で用いる洗浄装置の構造例を概念的に示す説明図である。 本発明の処理対象となる液晶パネルの構造例を概念的に示す縦断面説明図である。

符号の説明

Ｐ：廃液晶パネル １ａ，１ｂ：液晶パネルガラス
２：偏光板 ３：カラーフィルタ
４：オーバーコート ５：配向膜
６：透明導電膜 ７：樹脂シール材
８：樹脂スペーサ ９：液晶
１０：スイッチ素子 １２：加熱炉
１３：加熱装置 １４：真空ポンプ
１５：キャリアガス供給装置 １６：冷却装置
１７：回収装置 １８：活性炭フィルタ
１９：排出塔 ２０：付着物除去装置
２１：洗浄装置 ２２：洗浄容器
２３：超音波発生装置 ２４：攪拌装置
２５：ポンプ ２６：フィルタ
２７：ヒータ ２８：導管
２９：洗浄液

Claims (5)

1. 廃液晶パネルから液晶パネルガラスを回収する方法において、
   廃液晶パネルを破砕しないで加熱炉内に配置して廃液晶パネルを構成する有機物を炭化する工程と、
   洗浄液中に液晶パネルガラスを浸漬して前記洗浄液を循環させることにより液晶パネルガラスから炭化物を除去する工程と、
   強酸溶液による洗浄処理により液晶パネルガラスから無機成分を除去する工程と、
   無機成分除去工程で使用した強酸溶液を液晶パネルガラスから除去する工程
   をこの順に行うことを特徴とする廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。
2. 前記廃液晶パネルを構成する有機物を炭化する工程において、加熱炉内を減圧状態にして廃液晶パネルを加熱し、廃液晶パネルを構成する液晶および液晶パネルガラスの内・外面に配した固形有機物の一部を揮発させるとともに、固形有機物の残部を炭化させることを特徴とする請求項１に記載の廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。
3. 前記廃液晶パネルを構成する有機物を炭化する工程において、加熱炉内を０．０１〜１０ｋＰａの圧力で減圧するとともに、加熱炉内の雰囲気温度を２００〜８００℃にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。
4. 前記強酸溶液が、塩酸、硫酸、硝酸、フッ化水素酸からなる群より選択されたいずれか１種又は２種以上の組み合せであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。
5. 前記炭化物除去工程、無機成分除去工程、強酸溶液除去工程の少なくとも１つの工程において、超音波及び／又は攪拌処理を付与することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の廃液晶パネルからの液晶パネルガラスの回収方法。
   
   
   

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