薄型パネルの再資源化方法
【課題】廃薄型パネルから、少ない労力とエネルギーにて、大がかりな設備を使用せず、安全に素材を分離し、有価物であるインジウムおよび重量の大半を占めるガラスを素材として再生利用することが可能である薄型パネルの再資源化方法を提供する。
【解決手段】薄型パネルを加熱し、パネルガラスから偏光板を剥離する工程を含む、薄型パネルの再資源化方法。このような本発明の薄型パネルの再資源化方法においては、剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を、比重分離により分別する工程をさらに含むことが好ましい。
【解決手段】薄型パネルを加熱し、パネルガラスから偏光板を剥離する工程を含む、薄型パネルの再資源化方法。このような本発明の薄型パネルの再資源化方法においては、剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を、比重分離により分別する工程をさらに含むことが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型パネルの廃棄物（廃薄型パネル）の再資源化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、社会における生産・消費活動全般について一般廃棄物や産業廃棄物が増加し、不法投棄や埋立地逼迫などの地球環境問題が注目を集め、これまでの大量生産、大量消費、大量廃棄型の経済システムから資源循環型経済システムへの転換が社会的に重要な課題となってきている。
【０００３】
前記のような状況を受け、たとえば、２００１年４月より家電リサイクル法が施行された。家電リサイクル法においては、２００７年４月現在において、エアコン、テレビ、冷蔵庫、洗濯機の家電４品目のリサイクルが義務付けられ、また、それぞれの製品の再商品化率については、エアコン６０％以上、テレビ５５％以上、冷蔵庫５０％以上、洗濯機５０％以上の法定基準値が定められている。
【０００４】
ところで、近年、表示部品として液晶パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネル、電解放出型ディスプレイパネルなどの薄型パネルを搭載した薄型テレビの需要が、省電力、省スペース、軽量かつデジタル放送の受像に適するといった特性から、近年の地球環境問題への関心の高まり、ならびにテレビ放送のデジタル化と相俟って、急激に増加している。特に、大型の薄型パネルを搭載した大画面薄型テレビの需要が劇的に拡大している。これに伴い、薄型テレビの廃棄量も今後急激に増加していくことが予想され、リサイクル活動などの環境活動において、リサイクル性向上などの要求が高くなってきている。
【０００５】
現在、薄型テレビのパネル（薄型パネル）は、比較的新しい製品であること、また、廃棄物の量としては少ないこともあり、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などと共に、埋立処理あるいは焼却処理されている。
【０００６】
本発明に供される薄型パネルの典型的な構造について、説明する。図６は、典型的な一例の薄型パネル１を模式的に示す断面図である。図６には、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのアクティブ素子（図示せず）を備えた薄型パネル（液晶パネル）１を示している。図６に示す例の薄型パネル１は、たとえば、対向配置された厚み０．４〜１．１ｍｍ程度の２枚のパネルガラス（カラーフィルタ側パネルガラス２ａ、ＴＦＴ側パネルガラス２ｂ）を備える。これらパネルガラス（ガラス基板）２ａ，２ｂは、対向配置された側（内面側）に、周縁部に沿ってシール樹脂体（シール材）３が設けられ、互いに貼り合わされてなる。また、これらパネルガラス２ａ，２ｂとシール樹脂体３とによって密封された領域には、液晶が封入され、厚み４〜６μｍ程度の液晶層４が形成されている。
【０００７】
また、典型的な薄型パネル１では、図６に示すように、各パネルガラス２ａ，２ｂの対向配置された側とは反対側（外面側）には、厚み０．２〜０．４ｍｍ程度の光学フィルム（薄型パネルが液晶パネルの場合は偏光フィルターおよび位相差フィルムなど）５が粘着剤により貼着されている。さらに、薄型パネルの周縁部には、液晶駆動用のドライバーＩＣが接続され、周縁部の外側がベゼル・プラスチックで覆われている（図示せず）。
【０００８】
典型的な薄型パネル１では、図６に示すように、カラーフィルタ側パネルガラス２ａの内面側に、カラーフィルタ６、反射防止膜７、透明導電膜８および配向膜９が形成されている。カラーフィルタ６は有機物を主体とした材料からなる。反射防止膜７は炭素を主成分とした薄膜などからなる。透明導電膜８はインジウムなどを含む薄膜からなる。配向膜９はポリイミドなどの有機物からなる。
【０００９】
また、典型的な薄型パネル１では、図６に示すように、ＴＦＴ側パネルガラス２ｂの内面側に、画素電極１０、バス電極１１、絶縁膜１２、透明導電膜８および配向膜９が形成されている。透明導電膜８は、インジウムなどを含む薄膜からなる。画素電極１０およびバス電極１１はタンタル、モリブデン、アルミニウム、チタンなどの金属を主成分とする薄膜からなる。前記カラーフィルタ６、反射防止膜７、透明導電膜８、配向膜９、画素電極１０、バス電極１１および絶縁膜１２の膜厚は、前記２枚のパネルガラス２ａ，２ｂの厚みと比較して、十分に薄い。
【００１０】
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など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、たとえば、特開２０００−８４５３１号公報（特許文献１）には、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開示されており、一部で実施されている。この特許文献１に開示された方法では、有機物は炉内で完全燃焼され、二酸化炭素や水素などに分解される。
【００１１】
薄型パネルには、通常、透明電極材料として有価物であるインジウムを含むＩＴＯ（インジウム錫酸化物）が用いられる。インジウムはＩＴＯ透明導電膜として液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどに使用されており、近年の薄型テレビの急激な普及により需要が増加し、供給が逼迫しており、原材料の確保が重要となっている。したがって、希少資源有効活用の観点から、インジウムについても、不要となった薄型パネルから高収率で回収することが望まれている。液晶パネルの重量の大半を占めるガラスについても、廃棄物の低減と資源を大切にする観点から、再生利用することが好ましい。また、ＩＴＯは微粉末状態で毒性が懸念されており、適切に回収することが望ましい。
【００１２】
薄型パネルから資源を回収し、有効に再利用するためには、薄型パネルを部材ごとに分離することが望まれる。また、薄型パネルの重量の大部分を占めるパネルガラスをリサイクルするためには、パネルガラスを適切なサイズに破砕し、カレット化または粉体化することが望まれる。さらに、有価物であるインジウムを回収するためには、パネルガラスを適切なサイズに粉砕し、酸性溶液などを用いて、パネルガラスの内面からＩＴＯを溶出することが望ましい。しかしながら、薄型パネルを破砕する際に、パネルガラスの外面に光学フィルムが付着したままであると、パネルガラスの外面に光学フィルムの弾性のため効率よく破砕することができない。したがって、上記観点から、薄型パネルの有効な再資源化のためには、パネルガラスから光学フィルムを剥離することが望まれている。
【００１３】
ガラス板をフィルムを介して接着してなる合わせガラスから、ガラスを分離する合わせガラスの分離方法として、たとえば特開２００５−９５８５５号公報（特許文献２）には、フィルムが蒸発する温度以上で、かつ、ガラスの軟化点以下の温度に加熱し、フィルムを蒸発させることにより、フィルムをガラスから分離する方法が開示されている。
【００１４】
また液晶パネルからの偏光板の剥離方法としては、たとえば特開２００２−１５９９５５号公報（特許文献３）には、偏光板をパネルに付いたままカットした後、カットした偏光板を粘着テープに粘着させ剥離する方法が開示されている。
【００１５】
また、液晶パネルに付着した偏光板、液晶、カラーフィルターなどの樹脂類を除去する方法として、たとえば特開２０００−５１８２９号公報（特許文献４）には、液晶表示装置の廃棄物を固体熱媒体が流動している流動層に投入し、樹脂類を酸化する流動化ガスにより加熱流動させることにより、液晶表示装置の廃棄物から純度の高くリサイクル可能なガラスを回収する方法が開示されている。
【００１６】
また、偏光板を貼り付けした液晶パネルから偏光板を剥離する方法として、たとえば、特開２００２−３５０８３７号公報（特許文献５）には、加熱したスライサーを偏光板と液晶パネルとの間に挿入し、スライサーを液晶パネルに対して移動させることにより、偏光板を液晶パネルから剥離する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０００−８４５３１号公報
【特許文献２】特開２００５−９５８５５号公報
【特許文献３】特開２００２−１５９９５５号公報
【特許文献４】特開２０００−５１８２９号公報
【特許文献５】特開２００２−３５０８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
液晶パネルなどの薄型パネルは、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ともに、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、薄型パネルの廃棄物（廃薄型パネル）も、数・量ともに急激に増大すると予想される。
【００１９】
従来は、適切な薄型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と比較して技術確立などが遅れているのが実情である。したがって、今後、廃薄型パネルの増加に備えた処理方法の確立が早急に要求される。
【００２０】
しかしながら上述した特許文献１に開示された方法は、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などの廃棄物に含まれる液晶表示装置や液晶パネルを、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である。この特許文献１に開示された方法では、光学フィルムなどの有機物は炉内で完全燃焼され、二酸化炭素や水素などに分解される。また、液晶パネルのガラスはスラグとなりセメント材料として再利用することを意図しているため、ガラス自体として再生利用することはできない。さらに、インジウムはスラグに含まれ、インジウム材料として再生利用することはできない。
【００２１】
薄型パネルから有価物であるインジウムやガラスを回収し再資源化するためには、薄型パネルを構成する部材ごとに分離し、それぞれの素材ごとに適切に再資源化することが望ましい。薄型パネルを部材ごとに分離するためには、パネルガラスの外面に接着剤を用いて貼り付けられている偏光板などの光学フィルムを分離する必要がある。光学フィルムは、接着剤により広い面積にわたりパネルガラスに貼り付けられており、手作業などにより引き剥がして分離することは非常に困難である。
【００２２】
また、薄型テレビなどの最終製品として使用した薄型パネルの光学フィルムの接着剤は、製品として使用中に熱や光により劣化しており、硬化している。また、光学フィルム自体も熱や光により劣化しており、力を加えた場合に裂けやすくなっている。これにより、最終製品として使用した薄型パネルの光学フィルムを引き剥がしてパネルガラスと分離することは、さらに困難となるとともに、引き剥がし作業が危険となる。
【００２３】
また、一度最終製品として使用され不要となった液晶パネルや製造工程で排出される不良品などの薄型パネルの中には、パネルガラスが破損しているものがある。そのため、不要となった薄型パネルの再資源化のためには、パネルガラスが破損した状態の薄型パネルから光学フィルムを分離することも望まれている。
【００２４】
上述のように、薄型パネルから光学フィルムを分離することにより、インジウムやガラスを資源として有効に利用することができるようになる。また、パネルガラスが破損した薄型パネルから光学フィルムを分離することにより、製造工程で排出されるパネルガラスが破損した不良品などの液晶パネルを再資源化することが可能となる。
【００２５】
ここで、上述した特許文献２に開示された方法は、フィルムが蒸発する温度以上で、かつ、ガラスの軟化点以下の温度に加熱し、フィルムを蒸発させることにより、フィルムをガラスから分離する方法である。しかしながらこのような特許文献２に開示された方法は、フィルムを蒸発温度以上に加熱するため、高温にする必要があり、エネルギーを消費する。また、フィルムの分解ガスを無害化するための設備が必要であり、設備コストが高くなる。
【００２６】
また上述した特許文献３に開示された方法は、液晶パネルに貼り付けられた光学フィルムをパネルガラスに付いたままカットした後、カットした光学フィルムを粘着テープに粘着させ剥離する方法である。しかしながらこのような特許文献３に開示された方法は、光学フィルムをパネルガラスに付いたままカットするため、パネルガラスが破損した液晶パネルに適用することは困難である。さらに、最終製品として使用した液晶パネルに適用した場合、偏光板の劣化により、剥離中に光学フィルムが裂けてしまうなどの危険がある。また、液晶パネルを１枚毎に処理する必要があり、一度に多くの液晶パネルを処理できないためにコスト面での課題がある。
【００２７】
また、上述した特許文献４に開示された方法は、液晶表示装置の廃棄物を固体熱媒体が流動している流動層に投入し、樹脂類を酸化する流動化ガスにより加熱流動させることにより、液晶表示装置の廃棄物から純度の高くリサイクル可能なガラスを回収する方法である。しかしながらこのような特許文献４に開示された方法は、光学フィルムなどの樹脂類が熱分解または酸化する温度まで熱媒体を加熱するため、多大なエネルギーを消費する。また、安全面からリサイクルプラントなどでの運用は困難である。
【００２８】
さらに、上述した特許文献５には、加熱したスライサーを光学フィルムと液晶パネルとの間に挿入し、スライサーを液晶パネルに対して移動させることにより、光学フィルムを液晶パネルから剥離する方法が開示されている。しかしながらこのような特許文献５に開示された方法は、光学フィルムと液晶パネルとの間にスライサーを挿入するため、破損した液晶パネルに適用することは困難である。また、液晶パネルを１枚毎に処理する必要があり、コスト面での課題がある。
【００２９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、廃薄型パネルから、少ない労力とエネルギーにて、大がかりな設備を使用せず、安全に素材を分離し、有価物であるインジウムおよび重量の大半を占めるガラスを素材として再生利用することが可能である薄型パネルの再資源化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、薄型パネルを加熱し、パネルガラスから偏光板を剥離する工程を含むことを特徴とする。
【００３１】
本発明における前記薄型パネルが液晶パネルであることが好ましい。
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、薄型パネルを加熱し、偏光板とパネルガラスとの間に応力を付加することによりパネルガラスから偏光板を剥離することが好ましい。
【００３２】
本発明の薄型パネルの再資源化方法において、薄型パネルの加熱温度は４０℃〜１５０℃であることが好ましい。
【００３３】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、加熱した液体中に前記薄型パネルを浸漬することによって前記薄型パネルを加熱することが好ましい。この場合、前記液体は水であることが好ましい。
【００３４】
また本発明の薄型パネルの再資源化方法は、過熱水蒸気を用いることによって前記薄型パネルを加熱するようにしてもよい。
【００３５】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、破砕した前記薄型パネルを容器に投入し、撹拌することによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することが好ましい。この場合、容器中に収容された液体中で破砕した前記薄型パネルを攪拌することがより好ましく、前記液体は水であることがさらに好ましい。
【００３６】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、前記薄型パネルを回転する複数のロールに接触させることによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することが好ましい。
【００３７】
また本発明の薄型パネルの再資源化方法は、前記薄型パネルをハンマーで打撃することよって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することが好ましい。
【００３８】
本発明の薄型パネルの再資源化方法はまた、剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を、比重分離により分別する工程をさらに含むことが好ましい。
【００３９】
本発明の薄型パネルの再資源化方法においては、サイクロンを用いることによって剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を比重分離することが好ましい。
【００４０】
本発明の薄型パネルの再資源化方法においては、また、薄流選別を用いることによって剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を比重分離することが好ましい。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、多大なエネルギーを消費せず、破損した薄型パネルにも適用可能な、薄型パネルを素材ごとに分離することが可能となり、有価物であるインジウムおよび重量の大半を占めるガラスなど、それぞれの素材を再生利用することが可能となる薄型パネルの処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の薄型パネルの再資源化方法の好ましい一例を模式的に示すフローチャートである。
【図２】本発明における応力付加工程に好適に用いられる攪拌装置２１を模式的に示す図である。
【図３】本発明における応力付加工程に好適に用いられるロール３１を模式的に示す図である。
【図４】本発明における比重分離工程に好適に採用されうる薄流選別法を模式的に示す図である。
【図５】本発明における比重分離工程に好適に用いられるサイクロン式分離装置５１を示す図であり、図５（ａ）は模式上面図、図５（ｂ）は模式断面図である。
【図６】典型的な一例の薄型パネル１を模式的に示す断面図である。
【図７】薄型パネルの温度と偏光板の１８０℃引き剥がし強度との関係を測定した結果の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、本発明の薄型パネルの再資源化方法の好ましい一例を模式的に示すフローチャートである。本発明の薄型パネルの再資源化方法は、薄型パネルの廃棄物（廃薄型パネル）を加熱した後、パネルガラスから偏光板を剥離する工程を含むことを特徴とする。このような本発明の薄型パネルの再資源化方法によれば、薄型パネルの部材を素材ごとに分離することが可能となり、資源として有効に利用できる処理方法を提供することができる。
【００４４】
本発明の薄型パネルの再資源化方法には、上述した図６に示したＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのアクティブ素子（図示せず）を備えた薄型パネル（液晶パネル）１のような従来公知の適宜の構造の薄型パネルを特に制限されることなく供することができ、図６に示した例の他にも、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネル、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネルなどのデューティ液晶パネルも勿論適用可能である。また、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネルも適用可能である。以下、図６に示した構造の薄型パネルを供する場合を例に挙げて、本発明の薄型パネルの再資源化方法の各工程について図１を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、図１に示す例のように、廃薄型パネルを加熱する加熱工程（ステップＳ３）と、加熱した薄型パネルの光学フィルムとパネルガラスの間に応力を付加し、光学フィルムとパネルガラスを分離する応力付加工程（ステップＳ４）を基本的に含むことが好ましい。また本発明の薄型パネルの再資源化方法は、図１に示す例のように、剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を、比重分離により分別する比重分離工程（ステップＳ５）をさらに含むことが好ましい。また、図１に示す例のように、加熱工程（ステップＳ３）の前に、薄型パネルをパネルガラスの品種ごとに選別するガラス品種選別工程（ステップＳ１）とパネルガラスを粗破砕する粗破砕工程（ステップＳ２）とをさらに含むことが好ましい。
【００４６】
〔１〕ガラス品種選別工程
図１に示す例では、まず、ガラス品種選別工程として、使用しているパネルガラスの種類（品種）別に、薄型パネルを選別する（ステップＳ１）。パネルガラスは、ガラスメーカによって、あるいはガラス品種、品番などによって組成が異なる。したがって、回収したガラスをたとえばパネルガラス用の材料として再利用するためには、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、回収したガラスをたとえば一般ガラス用の材料として再利用する場合にも、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。
【００４７】
本発明においては、蛍光Ｘ線装置を用いて、薄型パネルのパネルガラスを品種別に選別するようにしてもよい。この場合、具体的には、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置を用い薄型パネルに軟Ｘ線を直接照射する。これにより、薄型パネルのパネルガラスに含まれるそれぞれの元素に特有なエネルギーをもった蛍光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ごとにカウントすることで、薄型パネルのパネルガラス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。パネルガラスの化学組成を品種ごとに予め調べておき、それらの値と薄型パネルのパネルガラスでの測定値とを比較することにより、パネルガラスをガラス品種ごとに短時間で、確実に、かつ経済的に選別することができる。また、薄型パネルのパネルガラスにガラス品種の表示を予め設けておくようにしてもよい。
【００４８】
なお、複数の品種のパネルガラスが混合していても問題ない用途に、パネルガラスを再生利用する場合には、当該ガラス品種選別工程は省略してもよい。
【００４９】
〔２〕粗破砕工程
図１に示す例では、続く粗破砕工程において、薄型パネルを粗破砕する（ステップＳ２）。図１に示す例のようにガラス品種選別工程（ステップＳ１）の後に当該粗破砕工程を行う場合には、上述したようにして選別された単一の品種のパネルガラスを使用している薄型パネルごとに行う。光学フィルムを有したままのカラーフィルタ側パネルガラスおよびＴＦＴ側パネルガラスについてそれぞれ破砕を行う。
【００５０】
薄型パネルの破砕には市販の各種方式の破砕機を用いることができ、破砕機の種類は特に制限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などの観点から、２軸剪断方式の破砕機がより好ましい。また２軸剪断方式の破砕機は、サイズの揃った破砕片が得られやすいこと、微粉末の発生比率が小さく、破砕片をガラスカレットとして最終的に再利用しやすいことなどの利点も有している。破砕片の大きさは特に制限されるものではないが、後述の応力付加工程（ステップＳ４）での効率の観点から、１〜１００ｍｍが好ましい。
【００５１】
なお、図１に示すフローチャートでは、この粗破砕工程（ステップＳ２）の前にガラス品種選別工程（ステップＳ１）を行う場合を例示しているが、この順序に限定されるものではなく、粗破砕工程を行った後にガラス品種選別工程を行うようにしてもよいし、ガラス品種選別工程を行わずに粗破砕工程を行うようにしても勿論よい。
【００５２】
〔３〕加熱工程
図１に示す例では、続く加熱工程において、薄型パネルを加熱する（ステップＳ３）。薄型パネル表面には、図６に示したように光学フィルムが貼り付けられているため、本発明の薄型パネルの再資源化方法では、当該加熱工程で、まず光学フィルムとパネルガラスの接着力を弱め、後述の応力付加工程で効率的に分離する。光学フィルムをパネルガラスから分離することにより、光学フィルムとパネルガラスを素材ごとに分離回収することが可能となる。また、パネルガラスから弾性のある光学フィルムを分離することにより、パネルガラスを再生利用する際に、容易に粉砕することが可能となる。
【００５３】
光学フィルムは、パネルガラス表面に、たとえば、アクリル系の接着剤を用いて貼り付けられている。アクリル系の接着剤を４０〜１５０℃に加熱することにより、光学フィルムを軟化し接着力を弱めることができ、光学フィルムとパネルガラスの分離を容易にすることができるようになる。
【００５４】
具体的な加熱の方法としては、たとえば、薄型パネルを液体中に浸漬する。液体の温度としては、４０〜１５０℃が好ましく、７０〜１２０℃がより好ましい。加熱温度が４０℃未満の場合には、接着剤の軟化が充分に得られない虞がある。加熱温度が１５０℃を超える場合には、光学フィルムの耐熱温度近くに達してしまい光学フィルムの強度が劣化し、後述の応力付加工程（ステップＳ４）および比重分離工程（ステップＳ５）で、光学フィルムが破損してしまい充分に分離効果が得られなくなってしまう虞がある。
【００５５】
薄型パネルを加熱のために浸漬させる前記液体としては特に制限されるものではなく、たとえば水、炭化水素系の有機溶媒、アルコール系の有機溶媒などを挙げることができるが、安全に作業環境上の問題を生じず加熱することか可能となることから、水を用いることが好ましい。
【００５６】
加熱時間としては、１０秒間から６００秒間であることが好ましく、６０秒間から３００秒間であることがより好ましい。加熱時間が１０秒間未満である場合には、充分な加熱効果が得られない虞があり、また加熱時間が６００秒間を超える場合には、時間に対し効果が少なくなる傾向にある。熱湯に浸漬することで、時間を要さずに加熱することが可能となる。
【００５７】
また、当該加熱工程（ステップＳ３）では、他の加熱方法として、たとえば、過熱水蒸気を吹き付ける方法を採用してもよい。この場合、吹き付ける過熱水蒸気の温度としては、１５０℃以下が好ましく、１００〜１２０℃の範囲内であることがより好ましい。吹き付ける過熱水蒸気の温度が１５０℃を超える場合には、光学フィルムの耐熱温度近くに達してしまうため光学フィルムの強度が劣化し、後述の応力付加工程（ステップＳ４）および比重分離工程（ステップＳ５）で、光学フィルムが破損してしまい充分に分離効果が得られなくなってしまう虞がある。加熱時間としては、１秒間から６００秒間であることが好ましく、５秒間から３０秒間であることがより好ましい。具体的には、加熱水蒸気発生機構を備えたオーブンなどに薄型パネルを投入し、過熱水蒸気を発生させた状態で静置する方法が挙げられる。過熱水蒸気を用いることにより、熱伝導が促進され、すばやく加熱することが可能となる。
【００５８】
このように、薄型パネルを加熱することで、光学フィルムとパネルガラスを貼り合せている接着剤の強度が、熱エネルギーによって低下する。パネルガラスおよび光学フィルム基材は、１５０℃ではほとんど強度が低下しないため、接着部分のみの強度が低下することになり、光学フィルムとパネルガラスとはそのままで、後述の応力付加工程で容易に分離が可能となる。
【００５９】
なお、本発明においては、当該加熱工程（ステップＳ３）を独立した工程として行わずに、後述する応力付加工程（ステップＳ４）で加熱すると同時に応力付加するようにすることも勿論可能である。たとえば、後述するように、熱湯中で撹拌することにより偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加しつつ、加熱することができる。その際、上述したように、加熱温度は４０〜１５０℃が好ましく、加熱時間は、１０秒間から６００秒間であるのが好ましい。また、当該加熱工程では、加熱温度を４０〜１５０℃の好適な範囲内とすることができるのであれば、ボイラーの廃熱などを利用するようにしてもよい。
【００６０】
なお、図１に示すフローチャートでは、この加熱工程（ステップＳ３）を応力付加工程（ステップＳ４）の前に行う場合を例示しているが、この順序に限定されるものではない。また、薄型パネルを破砕するとき、同時に、加熱することも可能である。
【００６１】
〔４〕応力付加工程
図１に示す例では、続く応力付加工程において、光学フィルムとパネルガラスの間に応力を付加し、光学フィルムとガラスを分離する（ステップＳ４）。本発明の薄型パネルの再資源化方法では、破砕した前記薄型パネルを容器に投入し、撹拌することによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加するようにすることが好ましい。
【００６２】
ここで、図２は、本発明における応力付加工程に好適に用いられる攪拌装置２１を模式的に示す図である。図２に示す例の攪拌装置２１は、容器２２と、容器２２内に設置された回転体２３とを備える。薄型パネルをこのような攪拌装置２１に投入すると、薄型パネルは、撹拌装置２１内で回転体２３により応力を受け、容器２２内を移動し、互いに衝突し合う。薄型パネル同士が衝突する際、光学フィルムとパネルガラスの間にも応力が加わり、接着力が弱まった接着部で光学フィルムとパネルガラスが剥離する。この方法によれば、薄型パネルどうしの衝突で応力を付加するため、刃の磨耗や容器の磨耗劣化などが生じにくいといった利点がある。
【００６３】
薄型パネルは、製品から取り出したままの状態で撹拌装置２１に投入してもよく、また、製品から取り出したものを粗破砕してから攪拌装置２１に投入してもよい。製品から取り出したままの状態で薄型パネルを撹拌装置２１に投入した場合には、薄型パネルは撹拌装置２１内で破砕されると同時に光学フィルムとパネルガラス間に応力が働くため、光学フィルムとパネルガラスが分離される。
【００６４】
また、製品から取り出したものを粗破砕してから攪拌装置２１に投入した場合は、破砕にエネルギーが消費されずに、光学フィルム剥離にエネルギーが消費されるため、効率は良くなる。この場合、粗破砕のサイズとしては、上述したように１〜１００ｍｍが好ましい。薄型パネルを５０ｍｍ以下のサイズに粗破砕することにより、撹拌装置２１に投入しやすくなるとともに撹拌によるせん断応力を加えやすくなる。また、薄型パネルを１ｍｍ以下に粗破砕すると、薄型パネルの衝突時に生じる光学フィルムとパネルガラスの応力が小さくなり、光学フィルムとパネルガラスが剥離しにくくなる。
【００６５】
撹拌装置２１の回転体２３の回転数としては、２００００ｒｐｍ以下が好ましい。２００００ｒｐｍ以上の回転速度となると、エネルギー消費に対して効率が低くなる。また、応力を十分に付加し、短時間で処理するためには、回転体２３の回転数は１０００ｒｐｍ以上が好ましい。
【００６６】
また本発明では、容器中に収容された液体中で破砕した前記薄型パネルを攪拌するようにしてもよい。これにより、微粉が、飛散することがなくなり、作業環境を悪化させることがなくなる。また、液晶パネルに材料として使用されているＩＴＯの微粉末は毒性が懸念されており、液体中で撹拌することにより液晶パネルの微粉の飛散を防ぐことができる。また、容器中に加熱した液体を収容し、その中で薄型パネルを撹拌することにより、接着剤の粘着力を弱めながら撹拌され、光学フィルターの分離効率が向上する。なお、液体としては特に制限されないが、攪拌作業が安全であり、使用後の処理が容易であるため、水が好適に用いられる。
【００６７】
また、図３は、本発明における応力付加工程に好適に用いられるロール３１を模式的に示す図である。本発明における応力付加工程では、前記薄型パネルを回転する複数のロールに接触させることによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加するようにしてもよい。この場合には、上述した図２に示したような攪拌装置２１に代えて、図３に示すような回転する複数のロール３１の隙間に薄型パネル１を通すようにする。このような複数のロール３１を用いる場合、回転する複数のロール３１の回転速度がそれぞれ異なることがより好ましい。これにより、薄型パネルにせん断応力が加わり、光学フィルムとパネルガラスとが分離される。ロール３１の回転数としては、１０〜１０００ｒｐｍが好ましい。ロール３１の回転数が１０ｒｐｍ未満である場合には、処理時間が長くなる傾向にあるためであり、また、ロール３１の回転数が１０００ｒｐｍを超える場合には、ロール間の通過時間が短くなり十分な応力が付加されないという傾向にあるためである。
【００６８】
応力付加工程に図３に示すようなロール３１を用いる場合、薄型パネルは、製品から取り出したままの状態でロール３１の隙間に投入することが好ましい。これにより、ロール３１と薄型パネルとの接触面積が大きくなり、せん断応力が大きくなる。なお、破損した状態の薄型パネル、粗破砕した薄型パネルをロール３１の隙間に投入するようにしても勿論よい。
【００６９】
ロール３１は、表面に突起３２が形成されたものを用いることが好ましい。ロール表面に突起３２が形成されていることで、薄型パネルとの摩擦力が大きくなり、光学フィルムとパネルガラスとの間に加わるせん断応力を大きくすることができる。
【００７０】
また本発明における応力付加工程では、上述した攪拌装置２１（図２）、複数のロール３１を用いずに、前記薄型パネルをハンマーで打撃することよって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加するようにしてもよい。この場合には、短時間で大きな応力を付加できるという利点がある。ハンマーとしては従来公知の適宜のものを特に制限なく用いることができる。この場合には、作業者がハンマーで薄型パネルを打撃するようにしてもよいし、ハンマーを備える市販の装置を用いるようにしてもよい。
【００７１】
応力付加工程を経た後、薄型パネルからは、光学フィルムとパネルガラスとの混合物が得られる。パネルガラスの外面からは光学フィルムが分離されており、光学フィルムが貼り付けられた液晶パネルのように、光学フィルムの弾性で破砕が阻害されることがないため、ガラスも粉砕されている。したがって後述のパネルガラス処理工程（ステップＳ６）で、インジウムを塩酸などで溶出する際に、塩酸が浸透しやすく高い溶出効率が得られる。また、破砕片サイズに応じて分級し、粒径に応じて、種々のガラスのリサイクル用途に再生利用することができる。たとえば、粒径の比較的大きな破砕片は、そのまま溶融窯に投入することができ、ガラスを再溶融する用途などに用いることができる。また、微粉はセメント材料および建材などに再生利用することができる。
【００７２】
得られた光学フィルターと薄型パネルガラスの混合物は、後述する比重分離工程（ステップＳ５）で光学フィルムとパネルガラスに分離され、素材ごとに回収し、それぞれの素材ごとに適切に再生利用することができる。
【００７３】
〔５〕比重分離工程
図１に示す例では、続く比重分離工程において、応力付加工程（ステップＳ４）で得られた光学フィルムとパネルガラスとの混合物から、比重分離により、光学フィルムとパネルガラスに分離する（ステップＳ５）。光学フィルムは、基材がＴＡＣなどからなり、比重は１．２〜１．４である。したがって、パネルガラスの比重２．３〜２．６と比較し小さいため、比重差を用いることで、光学フィルムとパネルガラスとに分離することができる。比重分離の具体的な方法としては、たとえば、サイクロン、浮遊選別など従来公知の技術を挙げることができる。
【００７４】
図４は、本発明における比重分離工程に好適に採用されうる薄流選別法を模式的に示す図である。比重差を利用した分離方法として、たとえば、薄流選別法を利用することができる。傾斜した振動テーブル４１上をテーブル面に沿って流れる水の中に、光学フィルムとパネルガラスとの混合物を投入する方法が挙げられる。このような方法において、軽比重粒子、すなわち光学フィルムは、薄流に乗ってより遠くまで流れるため、重比重粒子すなわちパネルガラスと分離することが可能となる。振動テーブルに複数の桟４２が平行に設けられた、図４に示すようなウィルフレーテーブルを用いることで、重比重粒子が桟の隙間に沈降するようにした方法を使用することもできる。
【００７５】
図４に示す例のようにウィルフレーテーブルを用いて薄流選別を行う場合、テーブル４１は、そのテーブル面（上面）が、図４の右側から左側へ向かうにつれて上方から下方へと３〜５°傾斜しており、上方から供給された水が下方へと流れるように構成されている。また、テーブルには、低い複数の桟４２が水平方向に並んで設けられており、また、テーブルの図４右側の部分の上方に、光学フィルムとパネルガラスとの混合物を供給するための供給口４３が設けられている。
【００７６】
このようなウィルフレーテーブルを用いて薄流選別において、供給された光学フィルムとパネルガラスとの混合物のうち、パネルガラスは桟の隙間へと沈降する。桟の隙間に沈降したパネルガラスは、テーブル４１の左右の揺動速度が、左へ速く動き、右へゆっくりと動くため、慣性力により左側へと移動する。それに対し光学フィルムは、沈降せず薄流に乗って水とともに下方へと流れる。このようにして、テーブルの図４の左方にパネルガラス、下方に光学フィルムと分離される。
【００７７】
また、本発明における比重分離工程では、図４に示した薄流選別法に代えて、サイクロンを用いてもよい。ここで、図５は、本発明における比重分離工程に好適に用いられるサイクロン式分離装置５１を示す図であり、図５（ａ）は模式上面図、図５（ｂ）は模式断面図である。図５に示すように、粉末導入口５１から導入された光学フィルムとパネルガラスとの混合物を含む気流は、装置内面の側面に沿って旋回しながら下方へと流れ、装置下部の円錐部で加速される。加速された気流は、装置下端に達し反転上昇する。上昇した気流は、中央部を同一方向に旋回し、排出口５２から排出される。このとき、比重の大きいパネルガラスは、遠心力によって分離され、側面に沿って落下し、沈降する。沈降したパネルガラスは、排出口５２から排出される。比重の小さい光学フィルムは、気流とともに上昇し、排気口５３から排出される。
【００７８】
また本発明における比重分離工程では、比重差を利用した分離方法として、たとえばジグ選別機、エアーテーブルなどを利用してもよい。
【００７９】
このようにして、応力付加工程（ステップＳ４）で得られた光学フィルムとパネルガラスとの混合物を、比重差を利用した分離方法によって、光学フィルムとパネルガラスとに分けることができる。分離された光学フィルムは素材ごとに分別して再生利用することができる。また、光学フィルムは熱回収することもできる。パネルガラスは後述のパネルガラス処理工程で希少金属を回収、ガラスを回収することができる。
【００８０】
〔６〕パネルガラス処理工程
図１には、上述した比重分離工程（ステップＳ５）で分離回収されたパネルガラスを処理し、パネルガラスからインジウムを分離回収するパネルガラス処理工程（ステップＳ６）をさらに含む例が示されている。比重分離工程（ステップＳ５）で分離回収されたパネルガラスには、透明電極として希少金属であるインジウムを含むインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）が付着している。このため、たとえば塩酸に浸漬してＩＴＯを溶解し、インジウム含有塩酸溶液を中和することで、水酸化インジウムとして回収することができる。インジウム含有塩酸溶液を得ることにより、アニオン交換樹脂を用いた方法などによりインジウムを濃縮し回収することが可能となる。
【００８１】
インジウムを回収した後のパネルガラスは、上述したガラス品種選別工程（ステップＳ１）を行っている場合には、当該工程において既にガラス品種別に選別されている。このため、回収されたパネルガラスは、単一の品種のガラスであり、パネルガラスを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。すなわち、破砕片サイズに応じて分級し、粒径に応じて種々のガラスのリサイクル用途に再生利用することができる。たとえば、粒径の比較的大きな破砕片は、そのまま溶融窯に投入することができ、ガラスを再溶融し板ガラスなどの用途に用いることができる。また、微粉はセメント材料および建材などに再生利用することができる。
【００８２】
この方法によれば、燃焼などのように多大なエネルギーを消費せず、強酸や強アルカリなどの処理困難な薬液も使用しないため、低環境負荷の方法であり、家電リサイクルプラントなどにおいて実施可能であり、効率的な分離が可能となる。また、有価物であるインジウムやガラスなどを効率的に回収することができ、資源有効利用が可能となる。
【００８３】
なお、本発明の薄型パネルの再資源化方法は、上述したように加熱工程（ステップＳ３）（好ましくは加熱工程（ステップＳ３）および応力付加工程（ステップＳ４））を少なくとも含んでいればよく、図１のフローチャートに示した手順に限定されるものではなく、図１に示したステップの一部が削除または置換されていてもよく、また、図１に示されていないステップが必要により付加されてもよい。
【００８４】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８５】
＜実施例１＞
薄型パネルの偏光板剥離強度の温度依存性を測定した。市販の液晶テレビから取り出した液晶パネルを、カラーフィルタ側パネルガラスとＴＦＴ側パネルガラスに分離し、カラーフィルタ側パネルガラスを１０ｍｍ×５０ｍｍのサイズに切断したものをサンプルとした。サンプル温度が２０℃、６０℃、８０℃のときの偏光板の剥離強度を、島津製作所製オートグラフＡＧ−Ｉを用いて、１８０℃引き剥がし試験にて評価した。１８０℃引き剥がし試験はＪＩＳ Ｚ０２３７に従って行った。剥離速度は０．２ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００８６】
図７は、偏光板剥離強度の温度依存性の測定結果を示すグラフであり、薄型パネルの温度と偏光板の１８０℃引き剥がし強度との関係を測定した結果の一例を示している。２０℃の時の剥離強度を基準とすると、保持率は６０℃のときの強度保持率は５７％、８０℃のときの強度保持率は４３％となり、加熱により、偏光板の剥離強度が小さくなり、偏光板とパネルガラスの分離が容易となることを確認した。
【００８７】
＜実施例２＞
薄型パネルを５０ｍｍに粗破砕し、表１に示す温度の熱湯に６０秒間浸漬し加熱した。その後、図２に示したような回転体を備えた撹拌装置を用いて薄型パネル撹拌した。撹拌装置の容器容量は２００ｍＬとした。撹拌装置の回転数は２０００〜１００００ｒｐｍの間で変動させた。また撹拌時間は、６０秒間とした。このときの光学フィルム上のパネルガラスの残存率（％）を表１に示す。
【００８８】
【表１】
【００８９】
今回開示された実施の形態および実施例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。
【符号の説明】
【００９０】
１ 薄型パネル、２ａ カラーフィルタ側パネルガラス、２ｂ ＴＦＴ側パネルガラス、３ シール樹脂体、４ 液晶層、５ 光学フィルム、６ カラーフィルタ、７ 反射防止膜、８ 透明導電膜、９ 配向膜、１０ 画素電極、１１ バス電極、１２ 絶縁膜、２１ 撹拌装置、２２ 容器、２３ 回転体、３１ ロール、３２ 突起、４１ テーブル、４２ 桟、４３ 供給口、５１ サイクロン式分離装置、５２ 排出口、５３ 排気口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型パネルの廃棄物（廃薄型パネル）の再資源化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、社会における生産・消費活動全般について一般廃棄物や産業廃棄物が増加し、不法投棄や埋立地逼迫などの地球環境問題が注目を集め、これまでの大量生産、大量消費、大量廃棄型の経済システムから資源循環型経済システムへの転換が社会的に重要な課題となってきている。
【０００３】
前記のような状況を受け、たとえば、２００１年４月より家電リサイクル法が施行された。家電リサイクル法においては、２００７年４月現在において、エアコン、テレビ、冷蔵庫、洗濯機の家電４品目のリサイクルが義務付けられ、また、それぞれの製品の再商品化率については、エアコン６０％以上、テレビ５５％以上、冷蔵庫５０％以上、洗濯機５０％以上の法定基準値が定められている。
【０００４】
ところで、近年、表示部品として液晶パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネル、電解放出型ディスプレイパネルなどの薄型パネルを搭載した薄型テレビの需要が、省電力、省スペース、軽量かつデジタル放送の受像に適するといった特性から、近年の地球環境問題への関心の高まり、ならびにテレビ放送のデジタル化と相俟って、急激に増加している。特に、大型の薄型パネルを搭載した大画面薄型テレビの需要が劇的に拡大している。これに伴い、薄型テレビの廃棄量も今後急激に増加していくことが予想され、リサイクル活動などの環境活動において、リサイクル性向上などの要求が高くなってきている。
【０００５】
現在、薄型テレビのパネル（薄型パネル）は、比較的新しい製品であること、また、廃棄物の量としては少ないこともあり、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などと共に、埋立処理あるいは焼却処理されている。
【０００６】
本発明に供される薄型パネルの典型的な構造について、説明する。図６は、典型的な一例の薄型パネル１を模式的に示す断面図である。図６には、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのアクティブ素子（図示せず）を備えた薄型パネル（液晶パネル）１を示している。図６に示す例の薄型パネル１は、たとえば、対向配置された厚み０．４〜１．１ｍｍ程度の２枚のパネルガラス（カラーフィルタ側パネルガラス２ａ、ＴＦＴ側パネルガラス２ｂ）を備える。これらパネルガラス（ガラス基板）２ａ，２ｂは、対向配置された側（内面側）に、周縁部に沿ってシール樹脂体（シール材）３が設けられ、互いに貼り合わされてなる。また、これらパネルガラス２ａ，２ｂとシール樹脂体３とによって密封された領域には、液晶が封入され、厚み４〜６μｍ程度の液晶層４が形成されている。
【０００７】
また、典型的な薄型パネル１では、図６に示すように、各パネルガラス２ａ，２ｂの対向配置された側とは反対側（外面側）には、厚み０．２〜０．４ｍｍ程度の光学フィルム（薄型パネルが液晶パネルの場合は偏光フィルターおよび位相差フィルムなど）５が粘着剤により貼着されている。さらに、薄型パネルの周縁部には、液晶駆動用のドライバーＩＣが接続され、周縁部の外側がベゼル・プラスチックで覆われている（図示せず）。
【０００８】
典型的な薄型パネル１では、図６に示すように、カラーフィルタ側パネルガラス２ａの内面側に、カラーフィルタ６、反射防止膜７、透明導電膜８および配向膜９が形成されている。カラーフィルタ６は有機物を主体とした材料からなる。反射防止膜７は炭素を主成分とした薄膜などからなる。透明導電膜８はインジウムなどを含む薄膜からなる。配向膜９はポリイミドなどの有機物からなる。
【０００９】
また、典型的な薄型パネル１では、図６に示すように、ＴＦＴ側パネルガラス２ｂの内面側に、画素電極１０、バス電極１１、絶縁膜１２、透明導電膜８および配向膜９が形成されている。透明導電膜８は、インジウムなどを含む薄膜からなる。画素電極１０およびバス電極１１はタンタル、モリブデン、アルミニウム、チタンなどの金属を主成分とする薄膜からなる。前記カラーフィルタ６、反射防止膜７、透明導電膜８、配向膜９、画素電極１０、バス電極１１および絶縁膜１２の膜厚は、前記２枚のパネルガラス２ａ，２ｂの厚みと比較して、十分に薄い。
【００１０】
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など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、たとえば、特開２０００−８４５３１号公報（特許文献１）には、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開示されており、一部で実施されている。この特許文献１に開示された方法では、有機物は炉内で完全燃焼され、二酸化炭素や水素などに分解される。
【００１１】
薄型パネルには、通常、透明電極材料として有価物であるインジウムを含むＩＴＯ（インジウム錫酸化物）が用いられる。インジウムはＩＴＯ透明導電膜として液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどに使用されており、近年の薄型テレビの急激な普及により需要が増加し、供給が逼迫しており、原材料の確保が重要となっている。したがって、希少資源有効活用の観点から、インジウムについても、不要となった薄型パネルから高収率で回収することが望まれている。液晶パネルの重量の大半を占めるガラスについても、廃棄物の低減と資源を大切にする観点から、再生利用することが好ましい。また、ＩＴＯは微粉末状態で毒性が懸念されており、適切に回収することが望ましい。
【００１２】
薄型パネルから資源を回収し、有効に再利用するためには、薄型パネルを部材ごとに分離することが望まれる。また、薄型パネルの重量の大部分を占めるパネルガラスをリサイクルするためには、パネルガラスを適切なサイズに破砕し、カレット化または粉体化することが望まれる。さらに、有価物であるインジウムを回収するためには、パネルガラスを適切なサイズに粉砕し、酸性溶液などを用いて、パネルガラスの内面からＩＴＯを溶出することが望ましい。しかしながら、薄型パネルを破砕する際に、パネルガラスの外面に光学フィルムが付着したままであると、パネルガラスの外面に光学フィルムの弾性のため効率よく破砕することができない。したがって、上記観点から、薄型パネルの有効な再資源化のためには、パネルガラスから光学フィルムを剥離することが望まれている。
【００１３】
ガラス板をフィルムを介して接着してなる合わせガラスから、ガラスを分離する合わせガラスの分離方法として、たとえば特開２００５−９５８５５号公報（特許文献２）には、フィルムが蒸発する温度以上で、かつ、ガラスの軟化点以下の温度に加熱し、フィルムを蒸発させることにより、フィルムをガラスから分離する方法が開示されている。
【００１４】
また液晶パネルからの偏光板の剥離方法としては、たとえば特開２００２−１５９９５５号公報（特許文献３）には、偏光板をパネルに付いたままカットした後、カットした偏光板を粘着テープに粘着させ剥離する方法が開示されている。
【００１５】
また、液晶パネルに付着した偏光板、液晶、カラーフィルターなどの樹脂類を除去する方法として、たとえば特開２０００−５１８２９号公報（特許文献４）には、液晶表示装置の廃棄物を固体熱媒体が流動している流動層に投入し、樹脂類を酸化する流動化ガスにより加熱流動させることにより、液晶表示装置の廃棄物から純度の高くリサイクル可能なガラスを回収する方法が開示されている。
【００１６】
また、偏光板を貼り付けした液晶パネルから偏光板を剥離する方法として、たとえば、特開２００２−３５０８３７号公報（特許文献５）には、加熱したスライサーを偏光板と液晶パネルとの間に挿入し、スライサーを液晶パネルに対して移動させることにより、偏光板を液晶パネルから剥離する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０００−８４５３１号公報
【特許文献２】特開２００５−９５８５５号公報
【特許文献３】特開２００２−１５９９５５号公報
【特許文献４】特開２０００−５１８２９号公報
【特許文献５】特開２００２−３５０８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
液晶パネルなどの薄型パネルは、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ともに、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、薄型パネルの廃棄物（廃薄型パネル）も、数・量ともに急激に増大すると予想される。
【００１９】
従来は、適切な薄型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と比較して技術確立などが遅れているのが実情である。したがって、今後、廃薄型パネルの増加に備えた処理方法の確立が早急に要求される。
【００２０】
しかしながら上述した特許文献１に開示された方法は、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などの廃棄物に含まれる液晶表示装置や液晶パネルを、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である。この特許文献１に開示された方法では、光学フィルムなどの有機物は炉内で完全燃焼され、二酸化炭素や水素などに分解される。また、液晶パネルのガラスはスラグとなりセメント材料として再利用することを意図しているため、ガラス自体として再生利用することはできない。さらに、インジウムはスラグに含まれ、インジウム材料として再生利用することはできない。
【００２１】
薄型パネルから有価物であるインジウムやガラスを回収し再資源化するためには、薄型パネルを構成する部材ごとに分離し、それぞれの素材ごとに適切に再資源化することが望ましい。薄型パネルを部材ごとに分離するためには、パネルガラスの外面に接着剤を用いて貼り付けられている偏光板などの光学フィルムを分離する必要がある。光学フィルムは、接着剤により広い面積にわたりパネルガラスに貼り付けられており、手作業などにより引き剥がして分離することは非常に困難である。
【００２２】
また、薄型テレビなどの最終製品として使用した薄型パネルの光学フィルムの接着剤は、製品として使用中に熱や光により劣化しており、硬化している。また、光学フィルム自体も熱や光により劣化しており、力を加えた場合に裂けやすくなっている。これにより、最終製品として使用した薄型パネルの光学フィルムを引き剥がしてパネルガラスと分離することは、さらに困難となるとともに、引き剥がし作業が危険となる。
【００２３】
また、一度最終製品として使用され不要となった液晶パネルや製造工程で排出される不良品などの薄型パネルの中には、パネルガラスが破損しているものがある。そのため、不要となった薄型パネルの再資源化のためには、パネルガラスが破損した状態の薄型パネルから光学フィルムを分離することも望まれている。
【００２４】
上述のように、薄型パネルから光学フィルムを分離することにより、インジウムやガラスを資源として有効に利用することができるようになる。また、パネルガラスが破損した薄型パネルから光学フィルムを分離することにより、製造工程で排出されるパネルガラスが破損した不良品などの液晶パネルを再資源化することが可能となる。
【００２５】
ここで、上述した特許文献２に開示された方法は、フィルムが蒸発する温度以上で、かつ、ガラスの軟化点以下の温度に加熱し、フィルムを蒸発させることにより、フィルムをガラスから分離する方法である。しかしながらこのような特許文献２に開示された方法は、フィルムを蒸発温度以上に加熱するため、高温にする必要があり、エネルギーを消費する。また、フィルムの分解ガスを無害化するための設備が必要であり、設備コストが高くなる。
【００２６】
また上述した特許文献３に開示された方法は、液晶パネルに貼り付けられた光学フィルムをパネルガラスに付いたままカットした後、カットした光学フィルムを粘着テープに粘着させ剥離する方法である。しかしながらこのような特許文献３に開示された方法は、光学フィルムをパネルガラスに付いたままカットするため、パネルガラスが破損した液晶パネルに適用することは困難である。さらに、最終製品として使用した液晶パネルに適用した場合、偏光板の劣化により、剥離中に光学フィルムが裂けてしまうなどの危険がある。また、液晶パネルを１枚毎に処理する必要があり、一度に多くの液晶パネルを処理できないためにコスト面での課題がある。
【００２７】
また、上述した特許文献４に開示された方法は、液晶表示装置の廃棄物を固体熱媒体が流動している流動層に投入し、樹脂類を酸化する流動化ガスにより加熱流動させることにより、液晶表示装置の廃棄物から純度の高くリサイクル可能なガラスを回収する方法である。しかしながらこのような特許文献４に開示された方法は、光学フィルムなどの樹脂類が熱分解または酸化する温度まで熱媒体を加熱するため、多大なエネルギーを消費する。また、安全面からリサイクルプラントなどでの運用は困難である。
【００２８】
さらに、上述した特許文献５には、加熱したスライサーを光学フィルムと液晶パネルとの間に挿入し、スライサーを液晶パネルに対して移動させることにより、光学フィルムを液晶パネルから剥離する方法が開示されている。しかしながらこのような特許文献５に開示された方法は、光学フィルムと液晶パネルとの間にスライサーを挿入するため、破損した液晶パネルに適用することは困難である。また、液晶パネルを１枚毎に処理する必要があり、コスト面での課題がある。
【００２９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、廃薄型パネルから、少ない労力とエネルギーにて、大がかりな設備を使用せず、安全に素材を分離し、有価物であるインジウムおよび重量の大半を占めるガラスを素材として再生利用することが可能である薄型パネルの再資源化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、薄型パネルを加熱し、パネルガラスから偏光板を剥離する工程を含むことを特徴とする。
【００３１】
本発明における前記薄型パネルが液晶パネルであることが好ましい。
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、薄型パネルを加熱し、偏光板とパネルガラスとの間に応力を付加することによりパネルガラスから偏光板を剥離することが好ましい。
【００３２】
本発明の薄型パネルの再資源化方法において、薄型パネルの加熱温度は４０℃〜１５０℃であることが好ましい。
【００３３】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、加熱した液体中に前記薄型パネルを浸漬することによって前記薄型パネルを加熱することが好ましい。この場合、前記液体は水であることが好ましい。
【００３４】
また本発明の薄型パネルの再資源化方法は、過熱水蒸気を用いることによって前記薄型パネルを加熱するようにしてもよい。
【００３５】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、破砕した前記薄型パネルを容器に投入し、撹拌することによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することが好ましい。この場合、容器中に収容された液体中で破砕した前記薄型パネルを攪拌することがより好ましく、前記液体は水であることがさらに好ましい。
【００３６】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、前記薄型パネルを回転する複数のロールに接触させることによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することが好ましい。
【００３７】
また本発明の薄型パネルの再資源化方法は、前記薄型パネルをハンマーで打撃することよって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することが好ましい。
【００３８】
本発明の薄型パネルの再資源化方法はまた、剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を、比重分離により分別する工程をさらに含むことが好ましい。
【００３９】
本発明の薄型パネルの再資源化方法においては、サイクロンを用いることによって剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を比重分離することが好ましい。
【００４０】
本発明の薄型パネルの再資源化方法においては、また、薄流選別を用いることによって剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を比重分離することが好ましい。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、多大なエネルギーを消費せず、破損した薄型パネルにも適用可能な、薄型パネルを素材ごとに分離することが可能となり、有価物であるインジウムおよび重量の大半を占めるガラスなど、それぞれの素材を再生利用することが可能となる薄型パネルの処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の薄型パネルの再資源化方法の好ましい一例を模式的に示すフローチャートである。
【図２】本発明における応力付加工程に好適に用いられる攪拌装置２１を模式的に示す図である。
【図３】本発明における応力付加工程に好適に用いられるロール３１を模式的に示す図である。
【図４】本発明における比重分離工程に好適に採用されうる薄流選別法を模式的に示す図である。
【図５】本発明における比重分離工程に好適に用いられるサイクロン式分離装置５１を示す図であり、図５（ａ）は模式上面図、図５（ｂ）は模式断面図である。
【図６】典型的な一例の薄型パネル１を模式的に示す断面図である。
【図７】薄型パネルの温度と偏光板の１８０℃引き剥がし強度との関係を測定した結果の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、本発明の薄型パネルの再資源化方法の好ましい一例を模式的に示すフローチャートである。本発明の薄型パネルの再資源化方法は、薄型パネルの廃棄物（廃薄型パネル）を加熱した後、パネルガラスから偏光板を剥離する工程を含むことを特徴とする。このような本発明の薄型パネルの再資源化方法によれば、薄型パネルの部材を素材ごとに分離することが可能となり、資源として有効に利用できる処理方法を提供することができる。
【００４４】
本発明の薄型パネルの再資源化方法には、上述した図６に示したＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのアクティブ素子（図示せず）を備えた薄型パネル（液晶パネル）１のような従来公知の適宜の構造の薄型パネルを特に制限されることなく供することができ、図６に示した例の他にも、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネル、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネルなどのデューティ液晶パネルも勿論適用可能である。また、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネルも適用可能である。以下、図６に示した構造の薄型パネルを供する場合を例に挙げて、本発明の薄型パネルの再資源化方法の各工程について図１を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】
本発明の薄型パネルの再資源化方法は、図１に示す例のように、廃薄型パネルを加熱する加熱工程（ステップＳ３）と、加熱した薄型パネルの光学フィルムとパネルガラスの間に応力を付加し、光学フィルムとパネルガラスを分離する応力付加工程（ステップＳ４）を基本的に含むことが好ましい。また本発明の薄型パネルの再資源化方法は、図１に示す例のように、剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を、比重分離により分別する比重分離工程（ステップＳ５）をさらに含むことが好ましい。また、図１に示す例のように、加熱工程（ステップＳ３）の前に、薄型パネルをパネルガラスの品種ごとに選別するガラス品種選別工程（ステップＳ１）とパネルガラスを粗破砕する粗破砕工程（ステップＳ２）とをさらに含むことが好ましい。
【００４６】
〔１〕ガラス品種選別工程
図１に示す例では、まず、ガラス品種選別工程として、使用しているパネルガラスの種類（品種）別に、薄型パネルを選別する（ステップＳ１）。パネルガラスは、ガラスメーカによって、あるいはガラス品種、品番などによって組成が異なる。したがって、回収したガラスをたとえばパネルガラス用の材料として再利用するためには、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、回収したガラスをたとえば一般ガラス用の材料として再利用する場合にも、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。
【００４７】
本発明においては、蛍光Ｘ線装置を用いて、薄型パネルのパネルガラスを品種別に選別するようにしてもよい。この場合、具体的には、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置を用い薄型パネルに軟Ｘ線を直接照射する。これにより、薄型パネルのパネルガラスに含まれるそれぞれの元素に特有なエネルギーをもった蛍光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ごとにカウントすることで、薄型パネルのパネルガラス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。パネルガラスの化学組成を品種ごとに予め調べておき、それらの値と薄型パネルのパネルガラスでの測定値とを比較することにより、パネルガラスをガラス品種ごとに短時間で、確実に、かつ経済的に選別することができる。また、薄型パネルのパネルガラスにガラス品種の表示を予め設けておくようにしてもよい。
【００４８】
なお、複数の品種のパネルガラスが混合していても問題ない用途に、パネルガラスを再生利用する場合には、当該ガラス品種選別工程は省略してもよい。
【００４９】
〔２〕粗破砕工程
図１に示す例では、続く粗破砕工程において、薄型パネルを粗破砕する（ステップＳ２）。図１に示す例のようにガラス品種選別工程（ステップＳ１）の後に当該粗破砕工程を行う場合には、上述したようにして選別された単一の品種のパネルガラスを使用している薄型パネルごとに行う。光学フィルムを有したままのカラーフィルタ側パネルガラスおよびＴＦＴ側パネルガラスについてそれぞれ破砕を行う。
【００５０】
薄型パネルの破砕には市販の各種方式の破砕機を用いることができ、破砕機の種類は特に制限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などの観点から、２軸剪断方式の破砕機がより好ましい。また２軸剪断方式の破砕機は、サイズの揃った破砕片が得られやすいこと、微粉末の発生比率が小さく、破砕片をガラスカレットとして最終的に再利用しやすいことなどの利点も有している。破砕片の大きさは特に制限されるものではないが、後述の応力付加工程（ステップＳ４）での効率の観点から、１〜１００ｍｍが好ましい。
【００５１】
なお、図１に示すフローチャートでは、この粗破砕工程（ステップＳ２）の前にガラス品種選別工程（ステップＳ１）を行う場合を例示しているが、この順序に限定されるものではなく、粗破砕工程を行った後にガラス品種選別工程を行うようにしてもよいし、ガラス品種選別工程を行わずに粗破砕工程を行うようにしても勿論よい。
【００５２】
〔３〕加熱工程
図１に示す例では、続く加熱工程において、薄型パネルを加熱する（ステップＳ３）。薄型パネル表面には、図６に示したように光学フィルムが貼り付けられているため、本発明の薄型パネルの再資源化方法では、当該加熱工程で、まず光学フィルムとパネルガラスの接着力を弱め、後述の応力付加工程で効率的に分離する。光学フィルムをパネルガラスから分離することにより、光学フィルムとパネルガラスを素材ごとに分離回収することが可能となる。また、パネルガラスから弾性のある光学フィルムを分離することにより、パネルガラスを再生利用する際に、容易に粉砕することが可能となる。
【００５３】
光学フィルムは、パネルガラス表面に、たとえば、アクリル系の接着剤を用いて貼り付けられている。アクリル系の接着剤を４０〜１５０℃に加熱することにより、光学フィルムを軟化し接着力を弱めることができ、光学フィルムとパネルガラスの分離を容易にすることができるようになる。
【００５４】
具体的な加熱の方法としては、たとえば、薄型パネルを液体中に浸漬する。液体の温度としては、４０〜１５０℃が好ましく、７０〜１２０℃がより好ましい。加熱温度が４０℃未満の場合には、接着剤の軟化が充分に得られない虞がある。加熱温度が１５０℃を超える場合には、光学フィルムの耐熱温度近くに達してしまい光学フィルムの強度が劣化し、後述の応力付加工程（ステップＳ４）および比重分離工程（ステップＳ５）で、光学フィルムが破損してしまい充分に分離効果が得られなくなってしまう虞がある。
【００５５】
薄型パネルを加熱のために浸漬させる前記液体としては特に制限されるものではなく、たとえば水、炭化水素系の有機溶媒、アルコール系の有機溶媒などを挙げることができるが、安全に作業環境上の問題を生じず加熱することか可能となることから、水を用いることが好ましい。
【００５６】
加熱時間としては、１０秒間から６００秒間であることが好ましく、６０秒間から３００秒間であることがより好ましい。加熱時間が１０秒間未満である場合には、充分な加熱効果が得られない虞があり、また加熱時間が６００秒間を超える場合には、時間に対し効果が少なくなる傾向にある。熱湯に浸漬することで、時間を要さずに加熱することが可能となる。
【００５７】
また、当該加熱工程（ステップＳ３）では、他の加熱方法として、たとえば、過熱水蒸気を吹き付ける方法を採用してもよい。この場合、吹き付ける過熱水蒸気の温度としては、１５０℃以下が好ましく、１００〜１２０℃の範囲内であることがより好ましい。吹き付ける過熱水蒸気の温度が１５０℃を超える場合には、光学フィルムの耐熱温度近くに達してしまうため光学フィルムの強度が劣化し、後述の応力付加工程（ステップＳ４）および比重分離工程（ステップＳ５）で、光学フィルムが破損してしまい充分に分離効果が得られなくなってしまう虞がある。加熱時間としては、１秒間から６００秒間であることが好ましく、５秒間から３０秒間であることがより好ましい。具体的には、加熱水蒸気発生機構を備えたオーブンなどに薄型パネルを投入し、過熱水蒸気を発生させた状態で静置する方法が挙げられる。過熱水蒸気を用いることにより、熱伝導が促進され、すばやく加熱することが可能となる。
【００５８】
このように、薄型パネルを加熱することで、光学フィルムとパネルガラスを貼り合せている接着剤の強度が、熱エネルギーによって低下する。パネルガラスおよび光学フィルム基材は、１５０℃ではほとんど強度が低下しないため、接着部分のみの強度が低下することになり、光学フィルムとパネルガラスとはそのままで、後述の応力付加工程で容易に分離が可能となる。
【００５９】
なお、本発明においては、当該加熱工程（ステップＳ３）を独立した工程として行わずに、後述する応力付加工程（ステップＳ４）で加熱すると同時に応力付加するようにすることも勿論可能である。たとえば、後述するように、熱湯中で撹拌することにより偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加しつつ、加熱することができる。その際、上述したように、加熱温度は４０〜１５０℃が好ましく、加熱時間は、１０秒間から６００秒間であるのが好ましい。また、当該加熱工程では、加熱温度を４０〜１５０℃の好適な範囲内とすることができるのであれば、ボイラーの廃熱などを利用するようにしてもよい。
【００６０】
なお、図１に示すフローチャートでは、この加熱工程（ステップＳ３）を応力付加工程（ステップＳ４）の前に行う場合を例示しているが、この順序に限定されるものではない。また、薄型パネルを破砕するとき、同時に、加熱することも可能である。
【００６１】
〔４〕応力付加工程
図１に示す例では、続く応力付加工程において、光学フィルムとパネルガラスの間に応力を付加し、光学フィルムとガラスを分離する（ステップＳ４）。本発明の薄型パネルの再資源化方法では、破砕した前記薄型パネルを容器に投入し、撹拌することによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加するようにすることが好ましい。
【００６２】
ここで、図２は、本発明における応力付加工程に好適に用いられる攪拌装置２１を模式的に示す図である。図２に示す例の攪拌装置２１は、容器２２と、容器２２内に設置された回転体２３とを備える。薄型パネルをこのような攪拌装置２１に投入すると、薄型パネルは、撹拌装置２１内で回転体２３により応力を受け、容器２２内を移動し、互いに衝突し合う。薄型パネル同士が衝突する際、光学フィルムとパネルガラスの間にも応力が加わり、接着力が弱まった接着部で光学フィルムとパネルガラスが剥離する。この方法によれば、薄型パネルどうしの衝突で応力を付加するため、刃の磨耗や容器の磨耗劣化などが生じにくいといった利点がある。
【００６３】
薄型パネルは、製品から取り出したままの状態で撹拌装置２１に投入してもよく、また、製品から取り出したものを粗破砕してから攪拌装置２１に投入してもよい。製品から取り出したままの状態で薄型パネルを撹拌装置２１に投入した場合には、薄型パネルは撹拌装置２１内で破砕されると同時に光学フィルムとパネルガラス間に応力が働くため、光学フィルムとパネルガラスが分離される。
【００６４】
また、製品から取り出したものを粗破砕してから攪拌装置２１に投入した場合は、破砕にエネルギーが消費されずに、光学フィルム剥離にエネルギーが消費されるため、効率は良くなる。この場合、粗破砕のサイズとしては、上述したように１〜１００ｍｍが好ましい。薄型パネルを５０ｍｍ以下のサイズに粗破砕することにより、撹拌装置２１に投入しやすくなるとともに撹拌によるせん断応力を加えやすくなる。また、薄型パネルを１ｍｍ以下に粗破砕すると、薄型パネルの衝突時に生じる光学フィルムとパネルガラスの応力が小さくなり、光学フィルムとパネルガラスが剥離しにくくなる。
【００６５】
撹拌装置２１の回転体２３の回転数としては、２００００ｒｐｍ以下が好ましい。２００００ｒｐｍ以上の回転速度となると、エネルギー消費に対して効率が低くなる。また、応力を十分に付加し、短時間で処理するためには、回転体２３の回転数は１０００ｒｐｍ以上が好ましい。
【００６６】
また本発明では、容器中に収容された液体中で破砕した前記薄型パネルを攪拌するようにしてもよい。これにより、微粉が、飛散することがなくなり、作業環境を悪化させることがなくなる。また、液晶パネルに材料として使用されているＩＴＯの微粉末は毒性が懸念されており、液体中で撹拌することにより液晶パネルの微粉の飛散を防ぐことができる。また、容器中に加熱した液体を収容し、その中で薄型パネルを撹拌することにより、接着剤の粘着力を弱めながら撹拌され、光学フィルターの分離効率が向上する。なお、液体としては特に制限されないが、攪拌作業が安全であり、使用後の処理が容易であるため、水が好適に用いられる。
【００６７】
また、図３は、本発明における応力付加工程に好適に用いられるロール３１を模式的に示す図である。本発明における応力付加工程では、前記薄型パネルを回転する複数のロールに接触させることによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加するようにしてもよい。この場合には、上述した図２に示したような攪拌装置２１に代えて、図３に示すような回転する複数のロール３１の隙間に薄型パネル１を通すようにする。このような複数のロール３１を用いる場合、回転する複数のロール３１の回転速度がそれぞれ異なることがより好ましい。これにより、薄型パネルにせん断応力が加わり、光学フィルムとパネルガラスとが分離される。ロール３１の回転数としては、１０〜１０００ｒｐｍが好ましい。ロール３１の回転数が１０ｒｐｍ未満である場合には、処理時間が長くなる傾向にあるためであり、また、ロール３１の回転数が１０００ｒｐｍを超える場合には、ロール間の通過時間が短くなり十分な応力が付加されないという傾向にあるためである。
【００６８】
応力付加工程に図３に示すようなロール３１を用いる場合、薄型パネルは、製品から取り出したままの状態でロール３１の隙間に投入することが好ましい。これにより、ロール３１と薄型パネルとの接触面積が大きくなり、せん断応力が大きくなる。なお、破損した状態の薄型パネル、粗破砕した薄型パネルをロール３１の隙間に投入するようにしても勿論よい。
【００６９】
ロール３１は、表面に突起３２が形成されたものを用いることが好ましい。ロール表面に突起３２が形成されていることで、薄型パネルとの摩擦力が大きくなり、光学フィルムとパネルガラスとの間に加わるせん断応力を大きくすることができる。
【００７０】
また本発明における応力付加工程では、上述した攪拌装置２１（図２）、複数のロール３１を用いずに、前記薄型パネルをハンマーで打撃することよって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加するようにしてもよい。この場合には、短時間で大きな応力を付加できるという利点がある。ハンマーとしては従来公知の適宜のものを特に制限なく用いることができる。この場合には、作業者がハンマーで薄型パネルを打撃するようにしてもよいし、ハンマーを備える市販の装置を用いるようにしてもよい。
【００７１】
応力付加工程を経た後、薄型パネルからは、光学フィルムとパネルガラスとの混合物が得られる。パネルガラスの外面からは光学フィルムが分離されており、光学フィルムが貼り付けられた液晶パネルのように、光学フィルムの弾性で破砕が阻害されることがないため、ガラスも粉砕されている。したがって後述のパネルガラス処理工程（ステップＳ６）で、インジウムを塩酸などで溶出する際に、塩酸が浸透しやすく高い溶出効率が得られる。また、破砕片サイズに応じて分級し、粒径に応じて、種々のガラスのリサイクル用途に再生利用することができる。たとえば、粒径の比較的大きな破砕片は、そのまま溶融窯に投入することができ、ガラスを再溶融する用途などに用いることができる。また、微粉はセメント材料および建材などに再生利用することができる。
【００７２】
得られた光学フィルターと薄型パネルガラスの混合物は、後述する比重分離工程（ステップＳ５）で光学フィルムとパネルガラスに分離され、素材ごとに回収し、それぞれの素材ごとに適切に再生利用することができる。
【００７３】
〔５〕比重分離工程
図１に示す例では、続く比重分離工程において、応力付加工程（ステップＳ４）で得られた光学フィルムとパネルガラスとの混合物から、比重分離により、光学フィルムとパネルガラスに分離する（ステップＳ５）。光学フィルムは、基材がＴＡＣなどからなり、比重は１．２〜１．４である。したがって、パネルガラスの比重２．３〜２．６と比較し小さいため、比重差を用いることで、光学フィルムとパネルガラスとに分離することができる。比重分離の具体的な方法としては、たとえば、サイクロン、浮遊選別など従来公知の技術を挙げることができる。
【００７４】
図４は、本発明における比重分離工程に好適に採用されうる薄流選別法を模式的に示す図である。比重差を利用した分離方法として、たとえば、薄流選別法を利用することができる。傾斜した振動テーブル４１上をテーブル面に沿って流れる水の中に、光学フィルムとパネルガラスとの混合物を投入する方法が挙げられる。このような方法において、軽比重粒子、すなわち光学フィルムは、薄流に乗ってより遠くまで流れるため、重比重粒子すなわちパネルガラスと分離することが可能となる。振動テーブルに複数の桟４２が平行に設けられた、図４に示すようなウィルフレーテーブルを用いることで、重比重粒子が桟の隙間に沈降するようにした方法を使用することもできる。
【００７５】
図４に示す例のようにウィルフレーテーブルを用いて薄流選別を行う場合、テーブル４１は、そのテーブル面（上面）が、図４の右側から左側へ向かうにつれて上方から下方へと３〜５°傾斜しており、上方から供給された水が下方へと流れるように構成されている。また、テーブルには、低い複数の桟４２が水平方向に並んで設けられており、また、テーブルの図４右側の部分の上方に、光学フィルムとパネルガラスとの混合物を供給するための供給口４３が設けられている。
【００７６】
このようなウィルフレーテーブルを用いて薄流選別において、供給された光学フィルムとパネルガラスとの混合物のうち、パネルガラスは桟の隙間へと沈降する。桟の隙間に沈降したパネルガラスは、テーブル４１の左右の揺動速度が、左へ速く動き、右へゆっくりと動くため、慣性力により左側へと移動する。それに対し光学フィルムは、沈降せず薄流に乗って水とともに下方へと流れる。このようにして、テーブルの図４の左方にパネルガラス、下方に光学フィルムと分離される。
【００７７】
また、本発明における比重分離工程では、図４に示した薄流選別法に代えて、サイクロンを用いてもよい。ここで、図５は、本発明における比重分離工程に好適に用いられるサイクロン式分離装置５１を示す図であり、図５（ａ）は模式上面図、図５（ｂ）は模式断面図である。図５に示すように、粉末導入口５１から導入された光学フィルムとパネルガラスとの混合物を含む気流は、装置内面の側面に沿って旋回しながら下方へと流れ、装置下部の円錐部で加速される。加速された気流は、装置下端に達し反転上昇する。上昇した気流は、中央部を同一方向に旋回し、排出口５２から排出される。このとき、比重の大きいパネルガラスは、遠心力によって分離され、側面に沿って落下し、沈降する。沈降したパネルガラスは、排出口５２から排出される。比重の小さい光学フィルムは、気流とともに上昇し、排気口５３から排出される。
【００７８】
また本発明における比重分離工程では、比重差を利用した分離方法として、たとえばジグ選別機、エアーテーブルなどを利用してもよい。
【００７９】
このようにして、応力付加工程（ステップＳ４）で得られた光学フィルムとパネルガラスとの混合物を、比重差を利用した分離方法によって、光学フィルムとパネルガラスとに分けることができる。分離された光学フィルムは素材ごとに分別して再生利用することができる。また、光学フィルムは熱回収することもできる。パネルガラスは後述のパネルガラス処理工程で希少金属を回収、ガラスを回収することができる。
【００８０】
〔６〕パネルガラス処理工程
図１には、上述した比重分離工程（ステップＳ５）で分離回収されたパネルガラスを処理し、パネルガラスからインジウムを分離回収するパネルガラス処理工程（ステップＳ６）をさらに含む例が示されている。比重分離工程（ステップＳ５）で分離回収されたパネルガラスには、透明電極として希少金属であるインジウムを含むインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）が付着している。このため、たとえば塩酸に浸漬してＩＴＯを溶解し、インジウム含有塩酸溶液を中和することで、水酸化インジウムとして回収することができる。インジウム含有塩酸溶液を得ることにより、アニオン交換樹脂を用いた方法などによりインジウムを濃縮し回収することが可能となる。
【００８１】
インジウムを回収した後のパネルガラスは、上述したガラス品種選別工程（ステップＳ１）を行っている場合には、当該工程において既にガラス品種別に選別されている。このため、回収されたパネルガラスは、単一の品種のガラスであり、パネルガラスを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。すなわち、破砕片サイズに応じて分級し、粒径に応じて種々のガラスのリサイクル用途に再生利用することができる。たとえば、粒径の比較的大きな破砕片は、そのまま溶融窯に投入することができ、ガラスを再溶融し板ガラスなどの用途に用いることができる。また、微粉はセメント材料および建材などに再生利用することができる。
【００８２】
この方法によれば、燃焼などのように多大なエネルギーを消費せず、強酸や強アルカリなどの処理困難な薬液も使用しないため、低環境負荷の方法であり、家電リサイクルプラントなどにおいて実施可能であり、効率的な分離が可能となる。また、有価物であるインジウムやガラスなどを効率的に回収することができ、資源有効利用が可能となる。
【００８３】
なお、本発明の薄型パネルの再資源化方法は、上述したように加熱工程（ステップＳ３）（好ましくは加熱工程（ステップＳ３）および応力付加工程（ステップＳ４））を少なくとも含んでいればよく、図１のフローチャートに示した手順に限定されるものではなく、図１に示したステップの一部が削除または置換されていてもよく、また、図１に示されていないステップが必要により付加されてもよい。
【００８４】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８５】
＜実施例１＞
薄型パネルの偏光板剥離強度の温度依存性を測定した。市販の液晶テレビから取り出した液晶パネルを、カラーフィルタ側パネルガラスとＴＦＴ側パネルガラスに分離し、カラーフィルタ側パネルガラスを１０ｍｍ×５０ｍｍのサイズに切断したものをサンプルとした。サンプル温度が２０℃、６０℃、８０℃のときの偏光板の剥離強度を、島津製作所製オートグラフＡＧ−Ｉを用いて、１８０℃引き剥がし試験にて評価した。１８０℃引き剥がし試験はＪＩＳ Ｚ０２３７に従って行った。剥離速度は０．２ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００８６】
図７は、偏光板剥離強度の温度依存性の測定結果を示すグラフであり、薄型パネルの温度と偏光板の１８０℃引き剥がし強度との関係を測定した結果の一例を示している。２０℃の時の剥離強度を基準とすると、保持率は６０℃のときの強度保持率は５７％、８０℃のときの強度保持率は４３％となり、加熱により、偏光板の剥離強度が小さくなり、偏光板とパネルガラスの分離が容易となることを確認した。
【００８７】
＜実施例２＞
薄型パネルを５０ｍｍに粗破砕し、表１に示す温度の熱湯に６０秒間浸漬し加熱した。その後、図２に示したような回転体を備えた撹拌装置を用いて薄型パネル撹拌した。撹拌装置の容器容量は２００ｍＬとした。撹拌装置の回転数は２０００〜１００００ｒｐｍの間で変動させた。また撹拌時間は、６０秒間とした。このときの光学フィルム上のパネルガラスの残存率（％）を表１に示す。
【００８８】
【表１】
【００８９】
今回開示された実施の形態および実施例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。
【符号の説明】
【００９０】
１ 薄型パネル、２ａ カラーフィルタ側パネルガラス、２ｂ ＴＦＴ側パネルガラス、３ シール樹脂体、４ 液晶層、５ 光学フィルム、６ カラーフィルタ、７ 反射防止膜、８ 透明導電膜、９ 配向膜、１０ 画素電極、１１ バス電極、１２ 絶縁膜、２１ 撹拌装置、２２ 容器、２３ 回転体、３１ ロール、３２ 突起、４１ テーブル、４２ 桟、４３ 供給口、５１ サイクロン式分離装置、５２ 排出口、５３ 排気口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄型パネルを加熱し、パネルガラスから偏光板を剥離する工程を含む、薄型パネルの再資源化方法。
【請求項２】
前記薄型パネルが液晶パネルであることを特徴とする請求項１に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項３】
薄型パネルを加熱し、偏光板とパネルガラスとの間に応力を付加することによりパネルガラスから偏光板を剥離することを特徴とする請求項１または２に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項４】
薄型パネルの加熱温度が４０〜１５０℃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項５】
加熱した液体中に前記薄型パネルを浸漬することによって前記薄型パネルを加熱することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項６】
前記液体が水であることを特徴とする請求項５に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項７】
過熱水蒸気を用いることによって前記薄型パネルを加熱することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項８】
破砕した前記薄型パネルを容器に投入し、撹拌することによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することを特徴とする請求項３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項９】
容器中に収容された液体中で破砕した前記薄型パネルを攪拌することを特徴とする請求項８に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１０】
前記液体が水であることを特徴とする請求項９に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１１】
前記薄型パネルを回転する複数のロールに接触させることによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することを特徴とする請求項３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１２】
前記薄型パネルをハンマーで打撃することよって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することを特徴とする請求項３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１３】
剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を、比重分離により分別する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１４】
サイクロンを用いることによって剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を比重分離することを特徴とする請求項１３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１５】
薄流選別を用いることによって剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を比重分離することを特徴とする請求項１３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１】
薄型パネルを加熱し、パネルガラスから偏光板を剥離する工程を含む、薄型パネルの再資源化方法。
【請求項２】
前記薄型パネルが液晶パネルであることを特徴とする請求項１に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項３】
薄型パネルを加熱し、偏光板とパネルガラスとの間に応力を付加することによりパネルガラスから偏光板を剥離することを特徴とする請求項１または２に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項４】
薄型パネルの加熱温度が４０〜１５０℃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項５】
加熱した液体中に前記薄型パネルを浸漬することによって前記薄型パネルを加熱することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項６】
前記液体が水であることを特徴とする請求項５に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項７】
過熱水蒸気を用いることによって前記薄型パネルを加熱することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項８】
破砕した前記薄型パネルを容器に投入し、撹拌することによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することを特徴とする請求項３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項９】
容器中に収容された液体中で破砕した前記薄型パネルを攪拌することを特徴とする請求項８に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１０】
前記液体が水であることを特徴とする請求項９に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１１】
前記薄型パネルを回転する複数のロールに接触させることによって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することを特徴とする請求項３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１２】
前記薄型パネルをハンマーで打撃することよって、前記偏光板と前記パネルガラスとの間に応力を付加することを特徴とする請求項３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１３】
剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を、比重分離により分別する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１４】
サイクロンを用いることによって剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を比重分離することを特徴とする請求項１３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【請求項１５】
薄流選別を用いることによって剥離した偏光板とパネルガラスの混合物を比重分離することを特徴とする請求項１３に記載の薄型パネルの再資源化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１６７６６１（Ｐ２０１１−１６７６６１Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３５８９６（Ｐ２０１０−３５８９６）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]