JP4651506B2 - 液晶パネルの処理方法および処理装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶パネルの処理方法および処理装置に関するものである。

近年、液晶パネルを用いた家電製品、パソコン、携帯端末等の製品が急速に普及しており、廃液晶パネルの数量も急激に増加している。環境との共存が期待される循環型社会の形成の中でこれらの廃液晶パネルについてもリサイクルし資源を有効に利用することが要望されている。

現在、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、埋め立て処理或いは焼却処理されている。

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や家電製品および情報機器等の廃棄物に含まれる液晶表示装置や液晶パネルの処理方法として、液晶パネルの製造工場や廃棄物の処理施設にて製品ごと破砕後、非鉄精錬炉に投入し珪石の代替材料として処理する方法が提案されており、一部で実施されている（特許文献１参照）。

液晶パネルの処理方法として、廃液晶パネルをガラスの融点以下、液晶化合物の分解温度以上の雰囲気で熱媒体と接触させ、液晶化合物を含む有機物を分解し、ガラスおよび金属を分離する方法が提案されている（特許文献２参照）。

液晶パネルに用いられている液晶材料の回収方法として、超臨界流体を用いて、液晶材料を分解する方法が提案されている（特許文献３参照）。

なお、前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る。
特開２０００−８４５３１号公報 特開２００１−１３７８０４号公報 特開２００２−１２６６８８号公報

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。

従来では、適切な液晶パネルの処理方法が確立されておらず、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）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処理方法の確立が早急に要求される。

液晶パネルを珪石の代替材料として非鉄精錬の溶鉱炉に投入する処理方法が一部で実施されているが、この場合液晶パネルは、ガラス成分がスラグとなりセメント材料として再利用されるのみでガラス材料としては再利用されない。有機物は炉内で完全燃焼される。金属および金属薄膜に含まれるインジウムはリサイクルされていない。

液晶は非常に高価な材料であり回収再利用する声もあるが、液晶パネルに使用されている液晶の量は微量であり、また劣化を伴わずに回収することは困難であることから、少ない労力とエネルギーで液晶を適正処理することが望ましい。さらに、液晶はその毒性が問題にならないほど小さいことがわかってはいるが、自然には非常に分解しにくい材料なので、適切に分解処理することが望ましい。

超臨界流体で液晶を分解する方法が提案されているが、それを具現化する設備を考えた場合、耐圧、耐腐食性の用件から通常設備のイニシャルコストが大きくなり、ランニングコストも高くなる。また、大量のエネルギーを使用するため二酸化炭素の排出量が増大し環境に対する負荷も大きくなる。

液晶パネルの透明導電膜として用いられているＩＴＯ（インジウム錫酸化物）は有価物であるインジウムが含まれている。インジウムはＩＴＯ透明導電膜として液晶表示装置やプラズマディスプレイパネル等の薄型表示装置に使用されており、近年の薄型テレビの急速な普及により供給が逼迫している。したがって、希少資源有効活用の観点から不要となった液晶パネルからインジウムを高収率で回収することが望まれている。

インジウムを高収率で回収するには、ＩＴＯ透明導電膜上に付着している液晶、配向膜の有機物を除去した後にＩＴＯ透明導電膜を回収する必要がある。有機物除去の方法として有機溶剤を用いる方法があるが、大量の有機溶剤を使用するため薬液の処理が困難となる。

有機物分解の方法として、液晶パネルをガラスの融点以下で有機物の分解温度以上に加熱し燃焼分解する方法があるが、燃焼により発生する排気ガスの処理が困難であるのに加え、高温（５００℃以上）に加熱するためエネルギー消費量が大きくなる。二酸化炭素の排出量が増大し環境に対する負荷が大きくなる。

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、廃棄物の低減と資源を大切にする点から再生使用することが望ましい。ガラスを再生利用するためには、ガラス表面に付着している有機物、金属および金属薄膜を除去する必要がある。

本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、少ない労力とエネルギーを用い有機物を分解し、透明導電膜中のインジウムを回収するとともにガラスを再利用することが可能である液晶パネルの処理方法を提供することにある。

本発明は、酸化物半導体粉体と液晶パネルを混合し加熱することにより、液晶パネルに含まれる有機物を分解処理することを特徴とする液晶パネルの処理方法を提供する。

また、本発明は、酸化物半導体粉体と液晶パネルを混合し加熱することにより、液晶パネルに含まれる有機物を分解処理して発生した排気ガスを除害装置で浄化することを特徴とする液晶パネルの処理方法を提供する。

また、本発明は、分解処理後の酸化物半導体粉体と金属溶解液の混合物を分離することにより酸化物半導体粉体を回収再利用することを特徴とする液晶パネルの処理方法を提供する。

また、本発明は、有機物を分解した後、酸性水溶液を用いて液晶パネルに付着している金属および金属薄膜を溶解することでインジウムを回収することを特徴とする液晶パネルの処理方法を提供する。

また、本発明は、有機物を分解処理し、さらに金属および金属薄膜を除去して回収されたガラス基板をガラスとして再生利用することを特徴とする液晶パネルの処理方法を提供する。

また、本発明は、（ａ）ガラス基板の種類の選別工程、（ｂ）液晶パネルの破砕工程、（ｃ）有機物分解工程、（ｄ）金属および金属薄膜除去工程を備え、前記（ｃ）は酸化物半導体粉体と液晶パネルを混合し加熱する工程を含む液晶パネルの処理方法を提供する。

また、本発明は、酸化物半導体粒体と液晶パネルを混合し加熱し液晶パネルの表面に含まれる有機物を分解処理する反応容器と、酸化を促進するため酸素を導入する酸素供給手段と、分解により発生したガスを排出する排気ガス排気手段と、酸化物半導体と液晶パネルを均一に混合する攪拌装置と、酸化物半導体を加熱する手段と、排気ガス中の有害成分を吸着する除害装置とを備えた液晶パネルの処理装置を提供する。

また、本発明は、ガラスカレット（ガラス片）を分離回収する破砕物分離装置を備えた前記液晶パネルの処理装置を提供する。

また、本発明は、酸化物半導体粉体と金属溶解液を分離する装置を備えた前記液晶パネルの処理装置を提供する。

本発明の液晶パネルの処理方法は、酸化物半導体粉体を用いて、偏光板、液晶、配向膜の有機物を完全に分解する構成である。これにより、４００℃以下のプロセスと少ないエネルギーで有機物を分解し、インジウム等の金属とガラス基板を簡単かつ安価に回収することができるという効果を奏する。

本発明の液晶パネルの処理方法は、有機物を分解して発生した排気ガスをスクラバー等で吸収し、排水処理する構成である。これにより、少ない労力とエネルギーで有機物を分解し、環境に対する負荷を低減することが可能となるという効果を奏する。

本発明の液晶パネルの処理方法は、酸性水溶液を用いて金属および金属薄膜を回収する構成である。これにより、希少金属であるインジウムを経済的に高純度で回収することができるという効果を奏する。

本発明の液晶パネルの処理方法は、酸化物半導体粉体と金属溶解液の混合物を分離することにより酸化物半導体粉体を回収再利用する構成である。これにより、ほとんど廃棄物を出さないとともに安価に有機物の分解を行なうことができるという効果を奏する。

そして、上記の構成によれば、偏光板、液晶、配向膜等の有機物を完全に分解することができるとともに、金属および金属薄膜に含まれる希少金属であるインジウムを回収することができる。また、ガラスカレットも再利用することができる。したがって、ほとんど廃棄物を排出しない経済的な廃液晶パネルの処理が可能となる種々の効果を奏する。

以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
＜液晶パネル＞
本発明の液晶パネルの処理方法に適用可能な液晶パネルの構成概略一例を図２に示す。この液晶パネルは、例えば、液晶パネルの製造工場において廃棄される液晶パネル、液晶表示装置の組立工場にて廃棄された液晶表示装置を分解処理して排出される液晶パネル、液晶を応用した製品の製造工場にて廃棄された製品を分解処理して排出される液晶パネル、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液晶パネルである。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（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネル等のデューティ液晶パネルにも勿論適用可能である。

液晶パネルは、図２に示すように、対向配置された厚さ０．７〜１．１ｍｍ程度の２枚のガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板１ａ・ＴＦＴ側ガラス基板１ｂ）を有している。これらガラス基板は、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（シール材）２により貼合されている。カラーフィルタ側ガラス基板１ａ・ＴＦＴ側ガラス基板１ｂとシール樹脂体２とによって密封された領域には、液晶が充填（封入）されることにより、厚さ４〜６μｍ程度の液晶層３が形成されている。各ガラス基板の外面には、厚さ０．２〜０．４ｍｍ程度の偏光板４が粘着剤により貼着されている。偏光板４は、図３で示す偏光板の構成のとおり、偏光フィルム１１、補強保護フィルム１２および粘着層１３の積層物である。

一方のカラーフィルタ側ガラス基板１ａの内面には、図４で示すカラーフィルタ側ガラスの構成のとおり、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は金属クロム等の薄膜からなる。透明電極７はインジウム等を含む薄膜からなる。配向膜８は有機物からなる。また、他方のＴＦＴ側ガラス基板１ｂの内面には、図５で示すＴＦＴ側ガラスの構成のとおり、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はインジウム等を含む透明な薄膜からなる。バス電極１０はタンタル、アルミニウム或いはチタン等の何れかの金属薄膜からなる。前記カラーフィルタ５、反射防止膜６、透明電極７、配向膜８、画素電極９、およびバス電極１０の膜厚は、前記２枚のガラス基板の厚さと比較して、十分に薄い。
＜液晶パネルの処理方法＞
本実施の形態にかかる液晶パネルの処理方法は、ガラス基板をガラスの種類別に選別するガラス選別工程と偏光板を有する状態で液晶パネルを破砕する工程と、該液晶パネルに含まれる偏光板、液晶、配向膜を分解する有機物分解工程、該液晶パネルに含まれる透明電極膜を除去する金属および金属薄膜剥離工程とを備えている。次に、リサイクルのための液晶パネルの処理方法（工程）を、以下に説明する。

図１は本発明の液晶パネル処理の工程を示すフロー図であり、まずこれに基づいて処理方法の概略を説明する。液晶パネル（偏光板付き液晶パネル）の処理方法においては、先ず、ガラス基板のガラスを品種（種類）別に選別する（ガラス基板の種類の選別工程）。その後、ガラス品種別に液晶パネルを破砕する（液晶パネルの破砕工程）。これにより、液晶パネルに封入されていた液晶３および配向膜８が露出し、破砕物となる。前記ガラスの選別および液晶パネルの破砕の具体的方法については後述する。

次に、破砕物を酸化物半導体粉体と混合、加熱することにより、該破砕物に含まれる偏光板、液晶および配向膜等の有機物を分解する（Ｓ１、有機物分解工程）。その後、破砕物上に残っている金属および金属薄膜、即ち、透明電極７、画素電極９およびバス電極１０を酸性水溶液に浸漬することにより除去する（Ｓ２、金属および金属薄膜剥離工程）。ガラスカレットと、金属溶解液および酸化物半導体粉体の混合物はふるいにかけガラスカレットを分離し、回収する（Ｓ３、ガラスカレット分離工程）。ガラスカレットはガラスとして再利用する。その後、前記混合物から、金属溶解液と酸化物半導体粉体を分離する（Ｓ４、酸化物半導体粉体分離工程）。分離した酸化物半導体粉体は再利用する。金属溶解液からは、希少金属であるインジウムを回収する。

≪ガラス基板の種類の選別工程≫
前記の選別工程においては、ガラス基板（図２を例にすると、カラーフィルタ側ガラス基板１ａとＴＦＴ側ガラス基板１ｂ）のガラスを品種別に選別する。ガラスは、ガラスメーカーによって、或いはガラス品種や品番等によって組成が異なる。したがって、回収したガラスを例えばガラス基板用の材料として再使用するためには、多種多様なガラスを品種別に選別することが必要となる。また、回収したガラスを例えば一般ガラス用の材料として再使用する場合にも、ある程度、ガラスを品種別に選別することが要求される場合がある。

液晶パネルのガラス基板のガラスを品種別に選別する具体的な方法としては、液晶パネルにガラス品種の表示を設けるか、若しくは蛍光Ｘ線装置を用いる。これにより、ガラス品種を短時間で確実かつ経済的に選別することができる。

ガラス品種のラベルを示す概略の斜視図である図６のように、前記のガラス品種の表示方法としては、液晶パネル２２上にガラス品種を印刷したシール等のガラス品種表示２１の貼着、又は文字・記号・バーコード等の印刷もしくは刻印、又は表面加工であればよい。この表示を識別することにより、ガラス基板を品種別に短時間で、確実に、かつ経済的に選別することができる。

蛍光Ｘ線分析装置を用いてガラス品種を選別する具体的な方法としては、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置を用いガラス基板に軟Ｘ線を直接照射することがあげられる。これにより、ガラス基板に含まれるそれぞれの元素に特有なエネルギーを持った蛍光Ｘ線が発せられる。この蛍光Ｘ線を蛍光Ｘ線センサにてエネルギー毎にカウントすることで、ガラス基板にどのような元素がどのような割合で含まれているかを測定（分析）する。ガラスの化学組成を品種毎に予め調べておき、それらの値と前記ガラス基板の測定値とを比較することにより、ガラス基板をガラス品種別に短時間で、確実に、かつ経済的に選別することができる。

≪液晶パネルの破砕工程≫
前記のパネル破砕工程は、単一の品種のガラス基板毎に行なう。破砕は、具体的には、図２に示す偏光板４を有したままのカラーフィルタ側ガラス基板１ａ・ＴＦＴ側ガラス基板１ｂについて行なう。液晶パネルの破砕工程においては、市販の各種方式の破砕機を使用することができる。破砕機の種類は特に限定されるものではないが、塵の発生が少なく容易に破砕することができ、環境に悪影響を及ぼさず、かつ、ランニングコストが安価である等の観点から、２軸剪断方式の破砕機がより好ましい。該破砕機は、サイズの揃った
破砕物が得られやすいこと、微粉末の発生比率が小さく、破砕物をガラスカレットとして最終的に再利用しやすいこと等の利点も有している。破砕のサイズは自由であるが、１５ｍｍ以下が好ましい。

≪有機物分解工程≫
図１に示すＳ１の有機物分解工程では、前記破砕物に付着しているシール樹脂体、偏光板、液晶、配向膜等の有機物を酸化物半導体粉体を用いて効率的に分解する。これにより、多大なエネルギーや有機溶剤を用いることなしに有機物を完全に分解除去し、固形廃棄物の排出を防止することができる。

上記の酸化物半導体粉体としてはアナターゼ、ルチル、ブルッカイト型酸化チタンを用いることができる。粉体のサイズは自由であるが、例えば粒子径は１０〜５０ｎｍの範囲であり、小さいほうが分解効率は良い。酸化チタン粉体としては、例えば石原産業製ＳＴ０１が挙げられる。酸化物半導体と破砕物の混合比としては、酸化物半導体が破砕物の表面を十分に覆う混合比とする。例えば、酸化物半導体と破砕物の重量比で１：１が好ましい。有機物を分解する具体的な方法としては、偏光板、液晶、配向膜が付着したままの破砕物と酸化チタンを混合し、酸素を供給しながら攪拌、加熱し、有機物を酸化分解する方法を用いる。

酸化物半導体粉体は加熱することにより、熱平衡キャリアを発生し付近の分子を酸化および分解する。液晶と混合すると液晶中に酸化物半導体粉体が分散し、さらに加熱することにより酸化物半導体粉体の酸化分解作用で液晶が分解される。加熱温度は３５０〜４００℃ならば好適である。理由は、有機物の分解に十分なキャリアが発生し、かつ燃焼反応が生じず分解効率が最大になるからである。有機物のうち偏光板等に使用されている熱可塑性樹脂は、加熱により融解状態となる。溶融状態の樹脂と酸化物半導体粉体の間で固体／液体界面の分解反応が起き、分解反応が加速される。配向膜およびシール樹脂体等の熱硬化性樹脂は、固体／固体界面の分解反応により酸化物半導体粉体が付近の分子を分解酸化する作用により、ガスに分解される。

なお、有機物を分解する方法として光触媒としての酸化チタンを有機物と混合し、紫外線を照射することで有機物を分解する方法もあるが、この場合には光が届かない部分は反応が進行しないため分解効率が悪く、光源ランプのランニングコストがかかるという問題がある。これに対して、本発明の有機物分解工程は加熱によりキャリアを励起するので光が照射されていない部分も温度が上昇すれば反応が進行するので分解効率が高くなり、光源ランプを用いないのでランニングコストもかからない。

≪排気ガスの浄化≫
上記分解で発生したガス（排気ガス）は、水、炭酸ガス、窒素ガス、フッ素ガス等である。まず、排気ガスは集塵装置によりダストが分離される。集塵装置としては、例えばサイクロン、バグフィルター等があげられるが、特に限定するものではない。分離したダスト成分はガラス成分、樹脂成分から成り、再度、有機物分解工程に戻す。集塵装置を通過したガスは、除害装置で浄化を行なう。除害装置としては、例えばスクラバー等が挙げられるが、特に限定するものではない。

≪金属および金属薄膜剥離工程≫
図１に示すＳ２の金属および金属薄膜剥離工程では、有機物を分解した液晶パネルの破砕物を酸性水溶液に浸漬することにより、破砕物上に残っている反射防止膜や透明電極、画素電極、バス電極の薄膜を溶解することで剥離する。この工程で、酸性水溶液は金属溶解液になり、破砕物はガラスカレットになる。酸性水溶液としては、例えば塩酸、硫酸、硝酸、王水を用いる。特に溶解速度が最も速い塩酸が望ましい。

前記酸性水溶液の温度は高いほど溶解速度が速くなり短時間での処理が可能となる半面、取り扱い時における危険性が増すと共に、発生する酸蒸気による各種装置の腐蝕や作業環境の悪化等の問題もより大きくなる。したがって、加熱温度としては、４０℃以下が望ましく、室温がより望ましい。溶解時間は温度に依存するので限定はされないが、１時間以上、好ましくは４時間以上である。溶解は攪拌下で行なう。

攪拌の方法は、特に限定されないが、上下、左右に振動させるか、回転させる方法がある。

≪ガラスカレット分離工程≫
図１に示すＳ３のガラスカレット分離工程では、金属および金属薄膜剥離工程における混合物をふるいにかけ、ガラスカレットと、酸化物半導体粉体および金属溶解液の混合物とに分離する。分離されたガラスカレットは再使用する。ふるいのメッシュは１００μｍが好ましい。

回収されたガラスカレットは、選別工程において既にガラス品種別に選別されている。つまり、ガラスカレットは、単一の品種のガラスであり、かつ、ガラス基板用の原料ガラスと変わらない化学組成を有している。それゆえ、ガラスカレットは、原料ガラスに添加混合することにより、または、原料ガラスに置き換えて、再使用（マテリアルリサイクル）することができる。再使用する際には、例えば、ガラスカレットを原料ガラスと共に溶融炉で溶融させればよい。さらに、回収したガラスカレットは、例えば一般ガラス用の材料として再使用することもできる。なお、液晶パネルのガラス基板は、ガラスカレットの状態で回収されるため、その保管、運搬および再処理に必要なスペースを小さくすることができ、かつ、保管作業および運搬作業を容易に行なうことができる。

≪酸化物半導体粉体分離工程≫
図１に示すＳ４の酸化物半導体粉体（酸化チタン）分離工程では、酸化物半導体粉体と金属溶解液の混合物を、酸化物半導体粉体と金属溶解液とに分離する。分離の方法としては例えばろ過等が挙げられる。分離した酸化物半導体粉体は再利用する。酸化物半導体粉体粉末に破砕物の微粉が混入する場合があるが、有機物の分解性能は変わらないのでそのまま使用することができる。

≪インジウムの回収≫
本手法により、液晶パネルに付着した金属および金属薄膜は完全に除去される。得られた金属溶解液からインジウムを回収する方法としては、例えば、該金属溶解液に水酸化ナトリウムを加え中和し、水酸化錫を沈殿させ除去する。さらに、錫を取り除いたインジウム溶解液を電解採取することによりインジウムを金属として回収する方法がある。このように、薄膜を形成していた希少金属であるインジウムを経済的に高純度で回収・再生することができる。
＜処理装置＞
≪有機物分解≫
図７に有機物分解装置を示す。これは、本発明における液晶パネルの処理装置の一形態である。反応容器３１には破砕物および酸化物半導体粉体等の導入口３６、破砕物および酸化物半導体粉体の排出口３８、酸素供給手段としての酸素供給口３５、排気ガス排気手段としての排気口３７が設けられている。容器は振動装置３２上に置かれる。円筒状容器の下部には反応容器３１加熱手段としてのヒータ３３が設置され、温度はサーモスタットにより制御されている。反応容器３１の側部には、排気ガスからダストを分離する集塵装置３９を備え、集塵装置３９を通過したガスから有害成分を吸着する除害装置３４を備える。また、排出口３８にはガラス分離装置４１が設けられており、ふるいでガラスと金属溶解液を分離する。さらに、金属溶解液から酸化物半導体粉体を分離する酸化物半導体粉体分離装置４２が設けられている。

破砕物と酸化物半導体粉体は、導入口３６から反応容器３１に供給される。破砕物と酸化物半導体粉体粉体の投入順序は特に限定するものではない。破砕物と酸化物半導体粉体を投入後、該容器を上下・左右に振動させるか回転させることにより酸化物半導体粉体と破砕物を均等に分散させる。

ヒータ３３は反応容器３１の加熱手段である。加熱の方法は電気ヒータ方式や火炎式等どのようなものでも良い。二酸化炭素の排出量が少ない赤外線を用いるものや電磁誘導を用いるものならなお良い。また、温度制御できるものが良い。加熱温度は十分なキャリアが発生する３５０〜４００℃ならば好適である。

反応容器３１内で破砕物に付着した有機物即ち偏光板、液晶、配向膜と酸化物半導体粉体が反応、有機物が分解しガスが発生する。発生したガス（排気ガス）は排気手段である排気口３７より排気される。排気ガスは、水、炭酸ガス、窒素ガス、フッ素ガス等である。排気ガスは集塵装置３９によりダストを分離する。集塵装置としては、例えばサイクロン、バグフィルター等が挙げられるが、特に限定するものではない。分離したダスト成分はガラス成分、樹脂成分から成り弁４３を開放することで再投入口４０を通過し再び有機物分解装置に投入される。集塵装置を通過したガスは、除害装置３４で浄化を行なう。除害装置としては、例えばスクラバー等が挙げられるが、特に限定するものではない。

分解処理中は反応容器に酸素供給口３５を通して酸素を供給しながら加熱する。これにより、低分子化されたフラグメントが酸素と燃焼反応し完全分解される。単に空気を供給しても良い。

≪金属および金属薄膜剥離とガラスカレット分離≫
有機物分解後の破砕物と酸化物半導体粉体が入った反応容器３１に、導入口３６から酸性水溶液を投入し、所定時間浸漬する。その後、弁４４を開放し、排出口３８から金属溶解液、ガラスカレット、酸化物半導体粉体の混合物を取り出し、ガラス分離装置４１でふるいにかけることによりガラスカレットと、金属溶解液および酸化物半導体粉体の混合物とに分離する。ふるいのメッシュは１００μｍが好ましい。酸性水溶液としては、例えば塩酸、硫酸、硝酸、王水を用いる。溶解速度が最も速い塩酸が望ましい。

溶解方法としては、有機物を除去した破砕物の入った反応容器３１に酸性水溶液を導入する。加熱温度としては、４０℃以下が望ましい。室温がより望ましい。溶解時間は温度に依存するので限定はされないが、１時間以上、好ましくは４時間以上である。溶解は攪拌下で行なう。攪拌の方法は、特に限定されないが、上下、左右に振動させるか、回転させる方法がある。

分離されたガラスカレットは再使用する。
≪酸化物半導体粉体と金属溶解液の分離工程≫
その後、酸化物半導体粉体分離装置４２内で酸化物半導体粉体と金属溶解液の混合物を、酸化物半導体粉体と金属溶解液とに分離する。分離した酸化物半導体粉体は再利用する。金属溶解液からはインジウムを回収する。方法としては例えば、該金属溶解液に水酸化ナトリウムを加え中和し、水酸化錫を沈殿させ除去する。さらに、錫を取り除いた金属溶解液を電解採取することによりインジウムを金属として回収する方法がある。

上記のように液晶パネルの処理において、ガラス品種別に分別した後、偏光板を有した状態で破砕する。破砕物に付着した偏光板、液晶、配向膜の有機物を酸化物半導体粉体を用いて分解し、金属および金属薄膜は酸性水溶液を用いて回収する。金属および金属薄膜を除去した破砕物に付着している残留有機物を酸化物半導体粉体を用いて分解することにより得られたガラスカレットはマテリアルリサイクルすることができる。このように、廃棄物をほとんど出さない液晶パネルの処理方法が可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

廃液晶パネルの埋立地への投棄量を極力抑え、資源を有効に利用することのできる液晶パネルの処理方法を提供することができる。

本発明の実施の一形態における液晶パネルの処理方法の概略の工程を示すフロー図である。 本発明の処理方法にて処理される液晶パネルの構成の概略を示す断面図である。 本発明の処理方法にて処理される液晶パネルの偏光板の構成を示す断面図である。 本発明の処理方法にて処理される液晶パネルのカラーフィルタ側ガラスの構成を示す断面図である。 本発明の処理方法にて処理される液晶パネルのＴＦＴ側ガラスの構成を示す断面図である。 本発明の処理方法におけるガラス選別工程に使用されるガラス品種のラベルを示す概略の斜視図である。 本発明の処理方法における有機物分解装置の構成を示す概略の断面図である。

符号の説明

１ａ カラーフィルタ側ガラス基板、１ｂ ＴＦＴ側ガラス基板、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、１１ 偏光フィルム、１２ 補強保護フィルム、１３ 粘着層、２１ ガラス品種表示、２２ 液晶パネル、３１ 反応容器、３２ 振動装置、３３ ヒータ、３４ 除害装置、３５ 酸素供給口、３６ 導入口、３７ 排気口、３８ 排出口、３９ 集塵装置、４０ 再投入口、４１ ガラス分離装置、４２ 酸化物半導体粉体分離装置、４３，４４ 弁。

Claims (2)

1. 液晶パネルを１５ｍｍ以下に破砕することにより、ガラスカレットに金属成分が付着した液晶パネルの破砕物を得る破砕工程と、
   酸化物半導体粉体と前記液晶パネルの破砕物とを混合し加熱することにより、前記液晶パネルの破砕物に含まれる有機物を酸化分解処理する有機物分解工程と、
   前記有機物を分解した前記液晶パネルの破砕物を酸性水溶液に浸漬することにより、前記液晶パネルの破砕物に残る金属成分を溶解させて、前記ガラスカレットと、前記酸化物半導体粉体と、金属溶解液との混合物を得る金属および金属薄膜の剥離工程と、
   前記ガラスカレットと、前記酸化物半導体粉体と、前記金属溶解液との混合物を、ガラスカレットと、酸化物半導体粉体および金属溶解液の混合物とに分離するガラスカレット分離工程と、
   前記ガラスカレット分離工程において得られた前記酸化物半導体粉体と前記金属溶解液の混合物を、前記酸化物半導体粉体と前記金属溶解液とに分離する酸化物半導体分離工程と、
   前記金属溶解液からインジウムを回収するインジウム回収工程とを含み、
   前記有機物分解工程は、３５０〜４００℃に加熱することにより行ない、
   前記金属および金属薄膜の剥離工程は、４０℃以下の温度で４時間以上の処理を行なう、液晶パネルの処理方法。
2. 液晶パネルを１５ｍｍ以下の、ガラスカレットに金属成分が付着した液晶パネルの破砕物に破砕する破砕機と、
   酸化物半導体粉体と前記液晶パネルの破砕物とを加熱混合し、前記液晶パネルの破砕物の表面に含まれる有機物を酸化分解処理するための反応容器と、
   前記反応容器内に設けられ、前記酸化物半導体粉体と前記液晶パネルの破砕物とを均一に混合するための攪拌装置と、
   前記反応容器内の前記酸化物半導体粉体を加熱するための加熱手段と、
   前記反応容器に接続され、前記有機物の酸化を促進するために前記反応容器に酸素を導入するための酸素供給手段と、
   前記反応容器に接続され、前記反応容器内で前記有機物の酸化分解により発生したガスを反応容器外に排出するための排気ガス排気手段と、
   前記排気ガス排気手段に接続され、前記有機物の酸化分解により発生したガス中の有害成分を吸着するための除害装置と、
   前記反応容器に接続され、前記反応容器内で有機物を分解した液晶パネルの破砕物と前記酸化物半導体粉体との混合物から、前記金属および金属薄膜を剥離するために、酸性溶液を前記反応容器内に導入するための導入口と、
   前記反応容器に接続され、前記反応容器内で金属および金属薄膜を剥離した後の、前記酸化物半導体粉体と、金属溶解液と、ガラスカレットとの混合物を、前記ガラスカレットと、前記酸化物半導体粉体および前記金属溶解液とに分離するためのガラス分離手段と、
   前記ガラス分離手段に接続され、前記酸化物半導体粉体および前記金属溶解液の混合物を、前記酸化物半導体粉体と前記金属溶解液とに分離するための酸化物半導体分離手段と、
   前記金属溶解液からインジウムを金属として回収する手段と、
   を備えた液晶パネルの処理装置。

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