JP4758340B2 - ガラスの回収方法 - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、ガラスを回収する方法に関し、特にディスプレイ用のガラス基板の種類を識別して回収するためのものである。
【背景技術】
【0002】
近年、ディスプレイ装置の大型化・薄型化に伴い、例えばプラズマディスプレイパネル(以下、PDP)装置の開発が進められており、同時にそのリサイクルの必要性も高まっている。
図8に示すように、PDPは一般的に、ガラスからなる前面基板81と背面基板82とを図示しない封着材料で封着し、封着した前面基板81と背面基板82との間に放電ガスを封入して放電空間を形成したものである。前面基板81上には表示電極83とバス電極84、誘電体層85、保護層86がこの順に形成されている。背面基板82上にはアドレス電極87を形成し、その上に赤、緑、青のいずれかの蛍光体89が誘電体層88を介して塗布してある。図示するように、各アドレス電極87上の赤、緑、青の各蛍光体89は、隔壁90で互いに隔てられている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3を参照。)
従来、製造工程で生じる不良品や製品として使用された後の電化製品は、埋め立てなどにより廃棄処分されているのが一般的である。上記PDPの場合には、前面基板81や背面基板82に形成されている上記各層や封着材料に鉛などの有害物を含んでいるため、有害物の固化処理を施してから埋め立てなければならない。また、前面基板81や背面基板82には、画面の大型化を図るためにサイズの大きいガラス基板が使用されている。そのため、製品中に占める両基板の容積および重量が大きく、環境面およびコストの点からもそれらのリサイクルが望まれている。従来、製造工程中で不良となった、PDPの前面/背面基板に使用されるガラス基板を工業用材料としてリサイクルするための方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)
図9に、PDP作製工程S10にリサイクル工程S11を組み込んだ従来の工程を示す。S10の詳細は省略するが、エージング工程S95終了後に、ガラス検査工程S96において不良品の識別を行う。その際、不良と識別されたPDPはS11に回される。S11は主に、回収したPDPに組み込まれた前面基板と背面基板を分離する工程S98と、分離した前面/背面基板上に形成された各層(表面層)を剥離する工程S99と、そして前面/背面基板と剥離された表面層の剥離成分とをそれぞれ分離回収する工程S100とS101とからなる。ここで、S100において、表面層が剥離された前面/背面基板をガラス原料としてリサイクルするために、前面/背面基板を細かく粉砕してガラスカレット(以下、カレット)にする方法を用いる。
【特許文献1】
特許第2503072号公報
【特許文献2】
特開平4−366526号公報
【特許文献3】
特開昭55−70873号公報
【特許文献4】
特開2002−50294号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
通常、PDPなどの電化製品のアセンブルメーカーは、材料品質や価格を競い合わせる目的で、複数の材料メーカーから材料(ここでは、ガラス)を供給する場合が多い。その場合、ガラスの組成分は、材料メーカーによって異なっている。そのため、カレットをメーカーごとに識別、分類することなく回収した場合、回収されるカレットに複数の材料メーカーからのガラスが混在することになる。その結果、回収されるカレットの同質性が低下してしまうという課題がある。このようなカレットは、リサイクル用途が限定されたものとなり、高い有価性を望むことができない。例えば、PDPのガラス基板の不良品をリサイクルする場合は、その不良品を再びPDP用のガラス基板にリサイクルすることが理想的であるが、回収されるカレットの同質性が低いとそれから作製されるガラス基板の品質も低下してしまう。本発明では上記課題を解決するために、回収されるカレットを識別、分類する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明に係るガラスの回収方法は、ディスプレイパネルを前面ガラス及び背面ガラスに分離する工程と、前記前面ガラス或いは背面ガラスのガラス加工を施されていない面でガラス組成を分析する工程と、前記前面ガラス或いは背面ガラスのガラス加工を施された面の表面層を剥離する工程と、前記前面ガラス或いは背面ガラスをカレット化する工程とを有するガラスの回収方法であって、
前記ガラス組成を分析する工程は、あらかじめ入手したガラスをリファレンス試料とし、そのリファレンス試料にX線を照射し、蛍光X線スペクトルを分析するステップを有し、かつ前記ディスプレイパネルを前記前面ガラス及び背面ガラスに分離した後、前記前面ガラス或いは背面ガラスのガラス加工を施されていない面にX線を照射して、前記前面ガラス或いは背面ガラスの蛍光X線スペクトルを分析し、その後前記分離した前面ガラス或いは背面ガラスの蛍光X線スペクトルと、前記リファレンス試料の蛍光X線スペクトルとを比較して、前記前面ガラス或いは背面ガラスに含まれるガラスの種類を識別することを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、回収されたカレットの同質性が向上するため、リサイクルされたPDPガラスの品質低下を防ぐことが可能になり、有価性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本形態では、識別対象物をPDP用のガラス基板として説明する。
本発明は、表面層の剥離およびディスプレイを粉砕する前に、回収したPDPのガラス基板の組成分分析を実施し、組成分の同一なPDPガラスのみを収集しカレット化することで、カレットの同質性を向上させ、再度高品質なPDP用のガラス基板としてリサイクルするものである。
以下、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
<実施の形態>
図1に、本発明のリサイクル工程を含むPDPの作製工程のフローチャートを示す。本発明のポイントは、PDP作製工程S1のガラス検査工程S16でNGとなった前面基板および裏面基板に対して、リサイクル工程S2のガラス組成分分析工程S19によってガラスの組成分を識別し、それに従ってカレットを分類することにある。
【0009】
このS19工程を実行するガラス識別装置である蛍光X線分析器11(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製蛍光X線分析器(SEA−2210A))の構成を図2に示す。蛍光X線を用いるのは、測定時に基板自体を破壊することなく、また設備コストの増大を抑えることができるためである。また、蛍光X線分析器では数10ppmオーダーの組成分分析が可能であるため、上記基板の識別に際し、精度的にも十分な性能を有している。さらに、蛍光X線分析器11は、エネルギー分散型蛍光X線分析器である。エネルギー分散型蛍光X線分析器は、蛍光X線のエネルギーが組成分に固有であることを利用して、蛍光X線のエネルギースペクトルを測定し解析することにより試料の組成分分析を行うもので、低価格な装置が提供されているため、本発明に好適である。
図2において、蛍光X線分析器11は、基板に所定のX線3を照射するX線管2と、そのX線3を受けて基板から放射された蛍光X線4の強度を測定する検出器5と、この検出器5の検出結果を増幅する増幅器6と、所定の複数種類のPDPの基板の組成分それぞれに対応する蛍光X線スペクトル群のデータを記憶する記憶部7とを備える。さらに、増幅器6の結果から蛍光X線スペクトルを求め、その蛍光X線スペクトルと記憶部7に記憶されているデータとを比較、分析する演算器8を備える。また、演算器8の結果を表示するディスプレイ9を備えていてもよい。
前面あるいは背面基板に分離された基板1は、ガラス加工を施されていない面をX線照射面として、ステージ10にセットされる。X線管2より発射されたX線3が基板1に照射されると、基板1からは蛍光X線4が放射され、蛍光X線4は検出器5で検出される。検出されたX線量は増幅器6で増幅され、演算器8で蛍光X線スペクトルとして測定される。
【0010】
以下、実施例とその結果を示す。
(実施例1)
本実施例では、PDPガラスの識別基準として、組成分分析を用いる。
作製工程で不良となったPDPガラスをサンプル試料として、蛍光X線分析による組成分分析実験を実施した。結果を表1に示す。各組成分の含有量は、重量%(wt%)で示している。
【0011】
【表1】
次に、基板を供給するガラスメーカー2社(以下、A社、B社)よりPDPガラスを入手し、これらをリファレンス試料として表1の場合と同様に蛍光X線分析を実施した。結果を表2に示す。リファレンス試料は、それぞれ試料1(A社製)と試料2(B社製)としている。
【0012】
【表2】
表1と表2の結果を比較すると、本実施例のサンプル試料の組成分はリファレンス試料1の組成分と一致している。従って、回収したPDPガラスは、試料1すなわちA社製のガラスであることがわかる。
上記方法によって、試料1と識別された基板を約100Kg回収し、再度溶解し、PDPガラスとしてリサイクルすることが可能か否かを確認した。その結果、作製工程S11に新たに工程を追加することなく、PDPガラスとして十分にリサイクル可能であることが確認された。
【0013】
(実施例2)
本実施例では、PDPガラスの識別基準として、蛍光X線分析から得られる各試料のスペクトルを用いる。具体的には、ガラス組成分分析工程S19において、演算器8でサンプル試料とリファレンス試料のスペクトルの差分をとることで、サンプル試料の同質性を判断する。サンプル試料、リファレンス試料、識別装置は実施例1と同様である。
図3に、サンプル試料の蛍光X線分析によるスペクトルチャートを示す。また、同様に測定したリファレンス試料1、試料2のスペクトルチャートをそれぞれ図4、図5に示す。また、サンプル試料のスペクトルと試料1のスペクトルとの差分を図6に、サンプル試料のスペクトルと試料2のスペクトルとの差分を図7に示す。この場合、サンプル試料は、スペクトルの差分結果の凹凸が少ない方のリファレンス試料であると識別できる。
図6と図7を比較すると、本実施例のサンプル試料は試料1、すなわちA社製のガラスであることが分かる。
【0014】
<他の実施の形態>
(A)
実施例1では、ガラス組成分分析工程S19で組成分分析を行い、同一組成分の基板を識別する方法をとっているが、代わりに特徴的な組成を有する元素の有無、もしくは含有量をもとに識別してもよい。ここでは、基板のガラスに含まれるカリウム、カルシウム、鉄、ストロンチウム、ジルコニウム、バリウム、ハフニウムなどの元素に、特有の含有率があるため、これらの元素の有無、もしくは含有量を用いてもよい。
(B)
ガラス組成分分析工程S19において、サンプル試料の識別の際、蛍光X線分析器11に標準で付属するソフトウェアを活用する方法もある。一般的に、蛍光X線分析器には、スペクトルを比較し類似性を評価するソフトウェア(スペクトル比較ソフト、スペクトルマッチングソフトなどと称される)が、搭載されている場合が多い。このソフトウェアには、リファレンス試料となる基板の組成分をあらかじめ測定し、そのスペクトルを記憶するものがある。従って、回収された基板の測定スペクトルと、あらかじめ記憶されたスペクトルとを上記ソフトウェアを用いて照合することで、各基板を識別することが可能となる。
【0015】
例えば、SII社製蛍光X線分析器には、測定スペクトルが、記憶されているスペクトルの中のどれと一致するかを評価する機能である、「スペクトルマッチング」が装備されている。スペクトルマッチングでは、スペクトルの一致度を百分率を用いて表す。
この機能を用いて、リファレンス試料1、試料2のスペクトル波形を登録し、サンプル試料のスペクトル波形との照合を実施した。その結果、サンプル試料のスペクトル波形は一致率99.82%で、試料1のスペクトルであると識別できた。この結果は、実施例1、2と同じであり、本方法も有効であることが分かる。
【0016】
本発明のガラス回収方法は、画像表示装置のガラス基板のリサイクル産業において活用することができる。他に、建築産業において使用される窓ガラスや家具に用いられるガラス製品、そのほか食品産業に使用されるガラス瓶などのリサイクルにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明のPDPの作製工程とリサイクル工程のフローチャート。
【図2】本発明の識別装置の構成を示す図。
【図3】サンプル試料の蛍光X線スペクトルチャート。
【図4】リファレンス試料1の蛍光X線スペクトルチャート。
【図5】リファレンス試料2の蛍光X線スペクトルチャート。
【図6】サンプル試料とリファレンス試料1の蛍光X線スペクトルチャートの差分結果を示す図。
【図7】サンプル試料とリファレンス試料2の蛍光X線スペクトルチャートの差分結果を示す図。
【図8】PDPの構成を示す図。
【図9】従来のPDPの作製工程とリサイクル工程のフローチャート。
【符号の説明】
【0018】
1 基板
2 X線管
3 X線
4 蛍光X線
5 検出器
6 増幅器
7 記憶部
8 演算器
9 ディスプレイ
10 ステージ
11 蛍光X線分析器
81 前面基板
82 背面基板
83 表示電極
84 バス電極
85、88 誘電体層
86 保護層
87 アドレス電極
89 蛍光体
90 隔壁
Claims (2)
- ディスプレイパネルを前面ガラス及び背面ガラスに分離する工程と、前記前面ガラス或いは背面ガラスのガラス加工を施されていない面でガラス組成を分析する工程と、前記前面ガラス或いは背面ガラスのガラス加工を施された面の表面層を剥離する工程と、前記前面ガラス或いは背面ガラスをカレット化する工程とを有するガラスの回収方法であって、
前記ガラス組成を分析する工程は、あらかじめ入手したガラスをリファレンス試料とし、そのリファレンス試料にX線を照射し、蛍光X線スペクトルを分析するステップを有し、かつ前記ディスプレイパネルを前記前面ガラス及び背面ガラスに分離した後、前記前面ガラス或いは背面ガラスのガラス加工を施されていない面にX線を照射して、前記前面ガラス或いは背面ガラスの蛍光X線スペクトルを分析し、その後前記分離した前面ガラス或いは背面ガラスの蛍光X線スペクトルと、前記リファレンス試料の蛍光X線スペクトルとを比較して、前記前面ガラス或いは背面ガラスに含まれるガラスの種類を識別することを特徴とするガラスの回収方法。 - 前記分離した前面ガラス或いは背面ガラスの蛍光X線スペクトルと、前記リファレンス試料の蛍光X線スペクトルとを比較する際は、前記分離した前面ガラス或いは背面ガラスの蛍光X線スペクトルと前記リファレンス試料の蛍光X線スペクトルとの差分をとり、一致度を判断することによって行うことを特徴とする請求項1に記載のガラスの回収方法。
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