(57)【要約】市場において使用されている有機ＥＬパネルの状況を入手する情報収集部１０と、有機ＥＬパネルの再利用可能な部材、部品及び材料に関する情報を回収・再生情報として処理、記憶する情報処理部２０と、情報処理部２０に記憶された回収・再生情報に基づいて、情報収集部１０にて状況が入手された有機ＥＬパネルの再利用可能な部材、部品及び材料が再生工程に回される時期及び量を予測する回収・再生予測部３０と、回収・再生予測部３０で予測した時期及び量に基づいて、再利用可能な部材・部品・材料を用いた再生有機ＥＬパネルの生産計画を設定する生産計画設定部４０とを有する。
2012063616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬパネルを用いた有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムであって、
市場において使用されている有機ＥＬパネルの状況を入手する情報収集手段と、
有機ＥＬパネルの再利用可能な部材、部品及び材料に関する情報を回収・再生情報として処理、記憶する情報処理手段と、
前記情報処理手段に記憶された回収・再生情報に基づいて、前記情報収集手段にて状況が入手された有機ＥＬパネルの前記再利用可能な部材、部品及び材料が再生工程に回される時期及び量を予測する回収・再生予測手段と、
前記回収・再生予測手段で予測した時期及び量に基づいて、前記再利用可能な部材・部品・材料を用いた再生有機ＥＬパネルの生産計画を設定する生産計画設定手段とを有する有機ＥＬ照明装置の回収・再生システム。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムにおいて、
前記情報収集手段は、有機ＥＬパネルの生産、出荷、販売数量、市場での使用状況、使用中数量等の市場に出回っている数量、使用後にて寿命が経過した製品の回収率、パネルの各部位及び材料含めて分解、再利用するための再生可能率及び数量、廃棄に回す数量について、有機ＥＬパネルの情報と総数量を把握管理し、
前記生産計画設定手段は、新規に生産販売する有機ＥＬパネルの数量と、回収、再生して販売する数量を把握し、前記生産計画を設定するとともに価格設定を行う有機ＥＬ照明装置の回収・再生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ照明装置に用いられる有機ＥＬパネルにおいては、陽極としてＩＴＯ等の透明導電膜を具備した透明支持基板上に例えば、正孔注入層、正孔輸送層、ＲＧＢ発光層、ホールブロック層、電子輸送層が形成され、さらに電子注入材料、陰極電極を成膜し有機ＥＬ素子部が生成されている。そして、封止・伝熱剤等を塗布し、さらに、その周辺部にシール剤で対向ガラス（封止キャップ）等を接着することで外界と遮断している。【０００３】
一般的に、透明電極の成膜にはスパッタ装置が用いられ、また、有機膜の成膜には真空蒸着装置が用いられ、また、封止剤や伝熱剤の形成にはＯＤＦ、スクリーン、インクジェット（ＩＪ）やディスペンサ等の塗布装置が用いられる。また、高分子系有機ＥＬ素子では、ＩＪやスリット塗布装置等が用いられ、膜封止を行う場合には、ＣＶＤ装置等が用いられる。さらに、その基板洗浄やパターニング工程等も含めた前工程、モジュール化等も含めた後工程まで含めると、半導体やＦＰＤと同様に非常に多い工程数を経ることとなる。【０００４】
ここで、有機ＥＬ照明について、事業という面から見ると、有機ＥＬパネルには、有機材料や無機材料、金属、接着剤等、多種多様の材料が必要となる。そして、その各使用部材、使用材料が非常に高価であるばかりでなく、その製造装置も高価で、製造資材費や固定費、減価償却費等を加味すると、その価格・売価は、既存の照明装置と比較して数倍程度となってしまう。そのため、有機ＥＬを照明事業として成り立たせることは容易ではない。具体的には、製造原価の内訳を大きくみると、固定費が３０％前後、変動費が６５％前後となっている。【０００５】
さらに製造原価の詳細をみてみると、変動費のほとんどが直接材料費の資材費で占められており、製造原価が高い主要因となっている。これだけ高い資材費率となっており、且つその資材そのものの単価が非常に高価であるため、通常の製造流通販売経路で有機ＥＬ照明を事業化することはほぼ不可能と思われる。【０００６】
資材費内訳をみると、有機ＥＬ素子材料が７０％前後を占め、次に陽極透明電極基板が２０％前後、封止基板等封止部材が５％前後となっている。従って、有機ＥＬパネルの原価低減には有機ＥＬ素子材料と陽極基板、封止部材のコスト削減が重要となる。有機ＥＬ素子材料費率低減の施策を考えてみると、輝度劣化後有機材料の直接再利用は困難であるが、発光材料ドーパントには、中心金属にプラチナ（Ｐｔ）やイリジウム（Ｉｒ）等の貴金属を用いた有機金属錯体を使用しており、また、電子注入材料には、レアアースであり、近年リチウムイオン電池等で需要が大幅に伸び入手が困難となってきているリチウム（Ｌｉ）を使用しており、また、陰極には、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の高純度金属を使用している。材料生産時の低コスト化及び量的効果による材料費のコストダウンに加え、これら材料の回収・再生または転用を行えばコスト削減に大きく寄与できる。また、陽極付透明電極基板や封止部材は再利用が可能で、これらもコスト削減に大きく寄与できる。【０００７】
ここで、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子に含まれる金属の回収方法が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１４４２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子に含まれる金属を回収するだけのものであり、有機ＥＬ照明装置全体としての回収については考慮されていない。【００１０】
本発明は、上述したような技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、コスト低減、資源の有効利用、廃棄物量の削減を図ることができるとともに、地球環境にもやさしい有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、
有機ＥＬパネルを用いた有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムであって、
市場において使用されている有機ＥＬパネルの状況を入手する情報収集手段と、
有機ＥＬパネルの再利用可能な部材、部品及び材料に関する情報を回収・再生情報として処理、記憶する情報処理手段と、
前記情報処理手段に記憶された回収・再生情報に基づいて、前記情報収集手段にて状況が入手された有機ＥＬパネルの前記再利用可能な部材、部品及び材料が再生工程に回される時期及び量を予測する回収・再生予測手段と、
前記回収・再生予測手段で予測した時期及び量に基づいて、前記再利用可能な部材・部品・材料を用いた再生有機ＥＬパネルの生産計画を設定する生産計画設定手段とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明においては、有機ＥＬパネルの効率のよい回収を行い、再利用することができるので、製造コストを削減することができ、その結果として販売価格を下げることができる。これにより、他の照明装置と同等な価格とすることができ、事業として成立させることができる。また、新たなエネルギー消費量の削減や廃棄物量の削減により、地球環境にやさしく汚染防止にも効果がある。【００１３】
また、製品の履歴情報の入手が容易となり、その履歴情報を新製品の設計の参考にすることで製品の信頼性向上に役立ち、製品の長寿命化等の改善を図ることが可能となる。【００１４】
また、有機ＥＬパネルの再利用を実施する中で、製品の設計段階での部材の共有化を図ることができ、リサイクル処理が容易な製品の設計が促進される。【００１５】
さらに、有機ＥＬ照明パネルの照明事業について、有機ＥＬパネルの出荷数量、市場での使用中数量等の市場に出回っている数量、使用後の寿命品回収率、部位含めた再生可能数量・率等、有機ＥＬパネル総数量を把握し、最適な生産計画を立てることができる。上記市場の初期には出荷数量も少なく回収再生産もほとんどないが、部位含めてパネル、モジュールの再生可能な確率を予め推定することで設定価格も抑えることができ、他の照明デバイスに対し、価格競争力もつけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】回収・再生品を出荷・新規品と混在させた場合の価格率推移を示すグラフである。
【図２】本発明の有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムの実施の一形態を示す図である。
【図３】図２に示した有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムにおける具体的な事業方法を示す図である。
【図４】図２に示した有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムにおける具体的な事業方法を示す図である。
【図５】図２に示した有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムにおける具体的な事業方法を示す図である。
【図６】本発明にて用いられる有機ＥＬパネルの分解プロセスの一例を示す図である。
【図７】本発明にて用いられる有機ＥＬパネルの再生プロセスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
まず、上記課題を解決するために原価構成の分析を行った。有機ＥＬパネルにおける原価構成比率をみると、変動費率（資材費率）が６５％前後、固定比率（償却費他）が３０％前後と、この２つが極端に大きくなっている。従って、資材費率を下げることが事業環境改善にとって最も効果が上がることとなる。資材費率を下げる最も有効な手段は、素材・材料費を下げることであるが、有機ＥＬに関する材料供給メーカーは極端に少なくほぼ不可能である。他の手段として本提案では市場に出荷された有機ＥＬパネルを寿命に到達したところで回収して再生する、所謂リサイクルを行う。
【００１９】
ここで、有機ＥＬパネルの全出荷数に対して、回収品をその中に組み込んだ再利用率と、その時の全数新規品とした場合の価格に対する価格推移を検討した。
【００２０】
図１は、回収・再生品を出荷・新規品と混在させた場合の価格率推移を示すグラフである。
【００２１】
図１に示すように、出荷したものを全て回収し、価格比でその原価中７０％を再生使用できたとしたときの有機ＥＬパネルの価格は、全て新規作製品の場合の約半分まで下げることができた。これをみると、如何に回収効率を上げ、如何に再生利用できるかがポイントであることが分かる。
【００２２】
そこで、有機ＥＬ照明装置に用いる有機ＥＬパネルを製品寿命（輝度寿命）が経過した時に回収、リサイクルし、部材の再利用や再生を行って部材コストの低減を図るとともに一部プロセスの省略を行う。この時、有機ＥＬパネルは従来のように販売店で販売してもよいし、レンタルやリースとしてもよい。
【００２３】
有機ＥＬパネルの回収率を上げるためには、販売店やコンビニエンスストア等で販売した有機ＥＬパネルを、逆に販売店等で持込回収を行えばよい。また、回収ボックスや郵便・宅配便等で回収（回収率を上げる手段としては着払いもよい）したり、特約店や代理店で販売から回収まで管理を行ったり、または管理部門（会社）を設けてレンタルやリース契約としたりしてもよい。
【００２４】
このとき、製造・販売・使用され、製品（輝度）寿命が経過した有機ＥＬパネルを高効率で回収して再生工程に回すために、製造・販売後の有機ＥＬパネルの使用状況を管理できるトレーサビリティ制度を構築する。また、回収した有機ＥＬパネルを再生・再使用・再利用した製品として計画的に生産することができるリサイクルシステムを組み込む。実際の計画には、市場で使用されている有機ＥＬパネルの状況を、経時的、リアルタイムで捉えていれば、製品寿命時間から回収時期や回収数量を推定できるので、再生品と新規品の割合や生産数等の生産計画の適正化を図ることができる。これらにより、市場の有機ＥＬパネルを回収し、それを再生製品の部品・材料として効率よく計画的に利用することができ、有機ＥＬ照明事業全体として、有機ＥＬパネルの価格を他の照明デバイス同等以下とすることができる。
【００２５】
図２は、本発明の有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムの実施の一形態を示す図である。
【００２６】
本形態は図２に示すように、情報収集部１０と、情報処理部２０と、回収・再生予測部３０と、生産計画設定部４０とから構成されている。
【００２７】
情報収集部１０は、有機ＥＬパネルの生産、出荷、販売数量、市場での使用状況、使用中数量等の市場に出回っている数量、使用後にて寿命が経過した製品の回収率、パネルの各部位及び材料含めて分解、再利用するための再生可能率及び数量、廃棄に回す数量について、有機ＥＬパネルの情報と総数量を把握管理することにより、市場において使用されている有機ＥＬパネルの状況を入手する。
【００２８】
情報処理部２０は、有機ＥＬパネルの再利用可能な部材、部品及び材料に関する情報を回収・再生情報として処理し、データベース２１に記憶する。
【００２９】
回収・再生予測部３０は、情報処理部２０のデータベース２１に記憶された回収・再生情報に基づいて、情報収集部１０にて状況が入手された有機ＥＬパネルの再利用可能な部材、部品及び材料が再生工程に回される時期及び量を予測する。
【００３０】
生産計画設定部４０は、回収・再生予測部３０で予測した時期及び量に基づいて、再利用可能な部材・部品・材料を用いた再生有機ＥＬパネルの生産計画を設定し、また、新規に生産販売する有機ＥＬパネルの数量と、回収、再生して販売する数量を把握し、生産計画を設定するとともに価格設定を行う。
【００３１】
以下に、上記のように構成された有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムにおける具体的な事業方法について説明する。
【００３２】
図３〜図５は、図２に示した有機ＥＬ照明装置の回収・再生システムにおける具体的な事業方法を示す図である。
【００３３】
まず、有機ＥＬパネルの製品寿命（輝度寿命）が経過したことを認識できるように、計時タイマーや加算カウンタ、輝度低下を観測する光センサ等とその情報処理装置を組み込み、有機ＥＬパネルの使用状況を捉える。これらの情報は、有機ＥＬパネルを使用するユーザー先において、有機ＥＬパネルを点滅させたり表示装置に表示させたりすることで製品寿命（輝度寿命）を認識できるようする。そして、この有機ＥＬパネルの使用状況は情報収集部１０にて入手されることになるが、レンタル・リース方式を採り、使用状況をレンタル・リース会社が管理してもよい。また、特約店、代理店方式を採った時にはこれらの会社が管理してもよい。
【００３４】
総合的な情報の管理は、有機ＥＬ照明装置の生産・リサイクル会社が行い、有機ＥＬ照明装置の生産・リサイクル会社が有する情報処理部２０において、有機ＥＬパネルの再利用可能な部材、部品及び材料に関する情報を回収・再生情報としてデータベース２１に記憶しておき、回収・再生予測部３０において、情報処理部２０のデータベース２１に記憶された回収・再生情報に基づいて、情報収集部１０にて状況が入手された有機ＥＬパネルの再利用可能な部材、部品及び材料について、生産−販売−使用者（ユーザー）−回収―再生の有機ＥＬパネルの移動数量・時期等をリアルタイムで捉えて予測する。そして、有機ＥＬ照明装置の生産・リサイクル会社が有する生産計画設定部４０において、回収・再生予測部３０で予測した時期及び量に基づいて、再利用可能な部材・部品・材料を用いた再生有機ＥＬパネルの生産計画を設定し、また、新規に生産販売する有機ＥＬパネルの数量と、回収、再生して販売する数量を把握し、生産計画を設定するとともに価格設定を行う。販売と回収システムは、リースやレンタル会社または部門が行い、ユーザーにおける使用状況、在庫状況を確実に捉える。なお、生産−販売−使用者（ユーザー）−回収−再生の各工程の状況の管理は、上述したように情報を管理・運用する会社が行ってもよいし、生産会社がこれらの情報を管理・運用する部門が行ってもよい。
【００３５】
以下に、回収した有機ＥＬパネルの分解プロセスについて説明する。
【００３６】
図６は、本発明にて用いられる有機ＥＬパネルの分解プロセスの一例を示す図である。
【００３７】
図６に示すように、回収した有機ＥＬパネルは、部材再生ルートにて部材、材料の再生を行う。再生工程は、回収した有機ＥＬパネルを分解し、再使用できる部材・部品と、再利用できる部材・部品及び再生する材料とに分ける。具体的には、輝度寿命に到達し、回収した有機ＥＬパネルから回路や配線部材を分離回収し、再利用に回す。有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ素子基板と封止基板とを剥離し、それぞれ再生工程に送る。有機ＥＬ素子基板は、溶剤・アルカリ洗浄を用いて基板から有機層とその上に積層されている電子注入層、金属陰極とを分離する。分離回収した材料は、Ｉｒ、Ｐｔ等の貴金属再生や、ＬｉやＡｌ、Ａｇ等の再生工程に回すことができる。その後の有機ＥＬ素子基板は、ドライアッシング等の工程を経て透明電極（ＩＴＯ）付基板として再生再利用される。もう一方の封止基板は、溶剤洗浄とドライアッシング等で基板間のシール部材を剥離し、封止基板として再生再利用される。
【００３８】
以下に、有機ＥＬパネルの再生プロセスについて説明する。
【００３９】
図７は、本発明にて用いられる有機ＥＬパネルの再生プロセスの一例を示す図である。
【００４０】
図７に示すように、有機ＥＬパネルを再生する場合は、まず、再生透明電極付基板に、ＩｒやＰｔを回収再生した有機ＥＬ材料を用いた有機層を真空蒸着や塗布により成膜する。次に、再生したＬｉを用いて電子注入層を生成し、また、再生したＡｌやＡｇを用いて陰極を成膜することにより有機ＥＬ素子を作製する。次に、再生した封止基板にシール剤や伝熱材等を塗布し、有機ＥＬ素子基板と貼り合せて有機ＥＬパネルとする。この有機ＥＬパネルに、さらに再生した配線や回路を取り付け再生有機ＥＬモジュールが完成する。
【００４１】
なお、本形態において、材料、部材に全て再生品を用いたが、特性や保有部材等により一部再生品、一部新規品等で最適配分を行ってもよい。
【００４２】
（他の実施の形態）
他の実施の形態として、有機ＥＬパネルの製品寿命（輝度寿命）が経過したことを認識できるように、計時タイマーとその情報処理手段及び通信手段を組み込み、インターネット回線等を通じて有機ＥＬパネルの使用状況を捉える構成とすることも考えられる。そして、情報管理・運用は、生産・リサイクル会社が行ってもよく、情報管理・運用を行う部門や会社が行ってもよい。寿命経過の情報は、有機ＥＬパネルを使用するユーザーに届けられ、認識される。認識方法は、上記同様に有機ＥＬパネルを点滅させたり、表示装置に表示させたりすることもできる。また、パーソナルコンピュータや携帯電話等の通信手段へ連絡してもよい。有機ＥＬパネルの回収は、生産・リサイクル会社に郵送等で直接送付してもよいし、運用部門・会社が回収してもよい。
【００４３】
回収した有機ＥＬパネルの分離・部材再生、並びにパネル再生工程は、上記同様に行うことができる。ここで、種々ある有機ＥＬ照明モデルの中で、設計段階で部材の共有化を図っておけば、再生効率も向上し、価格低減効果も大きい。
【００４４】
なお、本発明の面発光装置の活用例としては、有機ＥＬ照明装置、液晶ディスプレイ等のバックライト等が挙げられる。
【００４５】
この出願は、２０１０年１１月８日に出願された日本出願特願２０１０−２４９７３６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2012063616.tif 000011
2012063616.tif 000012
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