(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルから液晶組成物を回収する液晶回収方法において、
前記液晶パネルを構成するガラス基板を剥離または破砕し、
熱水中に浸漬し、前記液晶組成物を前記熱水に溶解して溶解液とし、
前記溶解液を室温まで冷却し、
前記液晶組成物を前記溶解液から分離回収し、
前記液晶組成物を溶解させる前記熱水は比抵抗が１３ＭΩ・ｃｍ以上、金属イオン０．２ｐｐｂ以下の純水であり、前記液晶組成物の溶解及び分離時にイオン性不純物を前記液晶組成物から同時に除去する、
ことを特徴とする液晶回収方法。
【請求項２】
前記熱水の温度は８０℃以上であることを特徴とする請求項１記載の液晶回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶回収方法に関し、特に使用済み製品に組み込まれた液晶パネルから液晶組成物を回収する液晶回収方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄物や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おり、処理の優先順位を法制化した循環型社会形成推進基本法（平成12年6月2日公布）によれば、１.廃棄物の発生抑制（リデュース）、２.再利用（リユース）、３.再資源化（マテリアルリサイクル）、４.サーマルリサイクル、５.適性処分とされている。
【０００３】
現在、家電のリサイクルとしては、例えばテレビの例では、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube)のガラスを切断して電子銃や蛍光体を除去した後、ガラスカレットとして元のＣＲＴ用ガラスに再生使用するリサイクル技術がすでに実用化されつつある。
【０００４】
一方，電子機器、情報機器などの廃棄物に含まれるテレビと同じ表示装置である液晶パネルは現在まだ廃棄物の量が比較的少ないこともあって、処理施設で製品とともに破砕されて、シュレッダーダストなどとともに埋立て処理されたり、焼却処理後埋立て処理されているのが現状であり、液晶組成物をはじめとする資源の有効活用はなされていない。
【０００５】
しかし、液晶パネルは省電力のみならず省スペースに貢献できる表示装置であり、近年パソコンなど情報機器の急激な普及に伴い急激に生産量が増大してきているため、今後廃液晶パネルの増加に備えたリサイクル技術の確立が早急に要求される。
【０００６】
液晶パネルのリサイクル関連技術としては、特開２０００−２４６１３で廃液晶パネルを４５０〜６５０℃に加熱し液晶パネルに設けられている有機物をガス化して除去した後ガラスカレットをリサイクルする方法が開示されている。
【０００７】
また、特開２０００−５１８２９で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内に投入し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。
【０００８】
さらに、特開２０００−８４５３１では廃液晶パネルをせん断破壊した後、約１２００℃の非鉄精錬炉に投入しガラスを非鉄精錬炉内での鉄の除去処理に利用する方法が開示されている。
【０００９】
また、特開２０００−１８９９３９では液晶ディスプレイを破砕後高温加熱処理した後溶剤処理しガラスカレットなどに再資源化する方法が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの技術は廃液晶パネル全体をまず高温処理することを特徴としており、このため処理には膨大なエネルギーと大掛かりな設備が必要となりリサイクルのための効率が必ずしも最良とは考えられない。また、多くの技術において主眼は液晶パネルを構成するガラスのリサイクルに向けられており、液晶パネル中から液晶組成物を回収しリサイクルしている例はない。
【００１１】
一般に液晶組成物はアルコールやアセトンなどの有機溶剤に任意に溶解することが知られており、液晶パネルからの液晶組成物の回収も液晶パネル剥離または破砕後にこれら有機溶剤に溶かし込み回収する方法が容易に考え付く。
【００１２】
しかし、これら有機溶剤を使用した場合、溶けこんだ液晶組成物を分離するために加熱蒸留する必要があり、危険が伴うばかりでなく多くのエネルギーを必要とする。また、使用した有機溶剤の処理などでリサイクル処理における環境負荷が増大する可能性がある。
【００１３】
さらに、有機溶剤は多くの不純物も溶解し易いため、回収した液晶組成物の精製には困難を極めることも予想される。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、使用済みとなった液晶パネルから安全かつ経済的に液晶組成物を回収する液晶回収方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、液晶パネルから液晶組成物を回収する液晶回収方法において、前記液晶パネルを構成するガラス基板を剥離または破砕し、熱水中に浸漬し、前記液晶組成物を前記熱水に溶解して溶解液とし、前記溶解液を室温まで冷却し、前記液晶組成物を前記溶解液から分離回収し、前記液晶組成物を溶解させる前記熱水は比抵抗が１３ＭΩ・ｃｍ以上、金属イオン０．２ｐｐｂ以下の純水であり、前記液晶組成物の溶解及び分離時にイオン性不純物を前記液晶組成物から同時に除去する、ことを特徴とする液晶回収方法が提供される。
【００１５】
液晶組成物の溶解に水を使用するので安全であり、取り扱いが容易になる。また、有機溶剤に比べ不純物が溶解しにくいので、不純物の少ない液晶組成物の回収が可能となる。さらに、有機溶剤の回収・処理に係る大掛りな設備を必要としないので経済的であり、また、環境に負荷を与えずに液晶組成物の回収が可能となる。
【００１６】
さらに、上記溶解に使用する水として、例えば比抵抗が１３ＭΩ・ｃｍ以上で金属イオン０．２ｐｐｂ以下の純水を使用することにより、溶解および分離時にイオン性不純物を液晶組成物から同時に除去することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る液晶回収方法の概略を示す図である。
【００１８】
液晶パネルを構成するガラス基板を剥離もしくは破砕処理をし（Ｓ１）、ガラス基板間に封入している液晶組成物を外部に露出させ、これを熱水中に浸漬し液晶パネル中の液晶組成物を溶解する（Ｓ２）。液晶組成物が溶解した溶液を回収し（Ｓ３）、冷却した（Ｓ４）後、水と液晶組成物を分離し（Ｓ５）、液晶組成物を回収する（Ｓ６）。
【００１９】
次に、液晶パネルの構成について述べる。図２は液晶パネルの概略の断面図を示した図である。
内面にブラックマスク、カラーフィルター、透明導電膜、液晶配向膜などが形成されたカラーフィルター基板１１は、エポキシ接着剤などからなるシール材１２により内面にＴＦＴ（Thin Film Transistor）、信号線、透明電極、液晶配向膜が形成されたＴＦＴ基板１３と貼り合せられている。そして、貼り合せたカラーフィルター基板１１とＴＦＴ基板１３の間に液晶組成物１４が充填され液晶パネル１０が構成されている。
【００２０】
次に、液晶組成物の純水に対する溶解度について述べる。メルクジャパン社製の典型的なネマチック液晶材料ＺＬＩ−４７９２およびＴＦＴ型液晶パネルに使用されている液晶組成物Ａ、Ｂについて、液晶組成物の純水に対する溶解度を調べた結果を表１に示す。各液晶組成物の比重はそれぞれ１．０４９、１．１１、１．１２である。
【００２１】
【表１】
0004374772.tif 000002
【００２２】
純水の温度が８０℃で各液晶組成物は任意に溶解、または部分的に溶解し、純水の温度が９０℃以上では各液晶組成物は任意に溶解する。このことから、液晶組成物を溶解する純水の温度は８０℃以上とすることが望ましい。
【００２３】
次に、液晶組成物を回収する方法について述べる。図３は液晶組成物１４を回収するための分液ロートの概略の断面図である。
分液ロート２０は複数の層に分離した液体をコック２３を開閉することにより各層の液体を分別して排出することができる。液晶組成物１４が溶解した溶液が冷却後、水層２１と液晶層２２とに分離した後、分離後の水層２１と分離後の液晶層２２とをコック２３を操作し、液晶組成物１４を含んでいる液晶層２２のみを回収する。
【００２４】
次に本発明の実施の手順について説明する。
液晶パネル１０を構成するカラーフィルター基板１１とＴＦＴ基板１３を剥離もしくは破砕処理をし、カラーフィルター基板１１とＴＦＴ基板１３の間に封入されている液晶組成物１４を外部に露出させる。これを８０℃以上に加熱した純水を入れた容器中に浸漬し、液晶組成物１４を純水に溶解する。この作業を繰り返し、所定量の液晶組成物１４が溶解した時点で溶液を回収し冷却する。溶液を分液ロート２０に移して静置し、水層２１と液晶層２２とに分離されるのを待って、分離した液晶層２２を分液ロート２０により回収する。
【００２５】
なお、ＴＦＴ方式の液晶パネルに使われている液晶組成物１４は比重が１よりも大きいものが多く、上記説明では分液ロート２０の上層に水層２１、下層に液晶層２２を示している。液晶の種類によっては上層に液晶層、下層に水層が分離されることもある。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態を、パソコン用液晶モニターに使用されていた１５型（対角３８ｃｍ）のＴＦＴ方式液晶パネルに適用した場合を例にして説明する。
【００２７】
パソコン用液晶モニターに使用されている１５型（対角３８ｃｍ）のＴＦＴ方式液晶パネルから液晶組成物の回収を行う。
まず、取出された液晶パネル１０の偏光板や駆動用ＩＣが搭載されている回路基板などをカッターなどを用いて取り除いた後、ガラス切りを使って液晶パネル１０がおよそ６分割となるように表裏のガラス表面にキズをつけ、ガラスを切断する。同様に２０枚の液晶パネルを切断後、５リットルのガラス製ビーカーに入れ、比抵抗が１３ＭΩ・ｃｍ以上で金属イオン０．２ｐｐｂ以下の純水２リットルを注いだのち、電器コンロにて加熱し９０〜９５℃になるように調整しながら１０分間加熱する。
【００２８】
ビーカー中からガラスを取り除いた後自然に冷却し、室温付近になった時に上澄みの水をデカンテーションにより残りが１００ｍｌ程度になるまで取り除く。そして、ビーカー中の水層と液晶層とに分離した混合液を２００ｍｌの容積の分液ロート２０に移す。分液ロート２０を軽く振って中の液体を攪拌したのち静置し、水層２１と液晶層２２とに分離されるのを待って分液ロート２０のコック２３を開き液晶層２２のみを回収する。
【００２９】
このように、上記方法により１５型液晶パネル２０枚から回収された液晶組成物の量は７．６ｇであり、パネルの面積から計算した理論回収量の９５％に相当する高い回収率で液晶組成物を得ることができる。
【００３０】
また、その比抵抗は１２.５ＭΩ・ｃｍであり、実用上問題のないレベルである。
なお、上記構造は現在主流となりつつあるＴＦＴ方式の液晶パネルの例であるが、本発明はこの構造に限定されるものではなく従来のＳＴＮ（Super Twisted Nematic）方式、ＴＮ（Twisted Nematic）方式などの液晶パネルにも適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、液晶組成物を熱水に溶解し、冷却後に液晶組成物を分離回収するようにしたので、大掛かりな設備を必要とせず、安全で、かつ環境に負荷を与えないで、液晶パネルからの液晶組成物の回収および再資源化ができる。
【００３２】
特に、有機溶剤を使用せず、純水を使用するので、有機溶剤の回収・処理のための大掛りな設備を必要としない。さらに、不純物の少ない液晶組成物の回収が可能となる。
【００３３】
また、使用済み液晶パネルから高い回収率で液晶組成物を回収でき、再資源化に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶回収方法の概略の説明図である。
【図２】液晶パネルの概略の断面図である。
【図３】分液ロートの概略の断面図である。
【符号の説明】
１０……液晶パネル、１１……カラーフィルター基板、１２……シール材、１３……ＴＦＴ基板、１４……液晶組成物、２０……分液ロート、２１……水層、２２……液晶層、２３……コック
【図１】
0004374772.tif 000003
【図２】
0004374772.tif 000004
【図３】
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