专利名称：液晶显示面板资源化处理方法
技术领域：
本发明涉及一种资源回收工艺，具体的说涉及一种液晶显示面板的资源化处理方法。
背景技术：
显示器作为电脑的重要配件，也成为回收技术研究的主要对象。目前使用的显示器有两种阴极射线管显示器(Cathode Ray Tubes，简称CRT)和液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，简称LCD)。与阴极射线管显示器相比，液晶显示器具有许多优点平面型显示，体积小，重量轻，功耗低，驱动电压低，可用大规模集成电路直接驱动，可以在明亮环境下显示，最重要的是它不含有害射线，不会因辐射而污染环境或危害人体健康。虽然，目前在市场上流行的显示器中，阴极射线管显示器仍占了主导地位，但是有数据表明，随着液晶显示器价格的下降和技术的成熟，其市场规模在不断地扩大，将液晶显示器应用到台式机上已经成为国际计算机产业发展的一种潮流和趋势。在这种形势下，身材薄小的液晶显示器，将替代常规的CRT显示器成为台式电脑的标准显示设备，已是一个不争的事实。不仅如此，液晶显示器还被广泛应用在笔记本电脑、数码相机、手机及其他电子视听产品上，并且显露出不可取代的优势。在这个倡导健康、环保的时代，人们对液晶显示器的关注程度也不断加深。据一份近期的资料显示，2005年2月，中国液晶显示器市场整体关注度大幅增长。一方面是春节长假的缘故；另一方面，液晶新品层出不穷，优派、技嘉与Eizo等品牌纷纷推出了2005年的新款17英寸与19英寸液晶显示器，新产品的创新设计吸引了众多消费者的目光。最近，LG公司又推出了102英寸液晶电视。可见，液晶显示器刚一露头角，便在IT领域独占鳌头。
随着科学技术的飞速发展，液晶显示器以其无可比拟的优点得到了广泛的使用，将逐渐取代阴极射线管显示器，成为台式电脑的标准显示设备；同时它也在数码相机、手机、笔记本等电子产品的制作上显露出不可取代的优势。
液晶显示器的大量使用使它成为当前以及将来电子废弃物的主要来源之一。然而，当前的显示器回收技术主要针对阴极射线管显示器，而且技术已经比较成熟。而对液晶显示器的回收与资源利用方面涉足比较少。鉴于液晶显示器无法阻挡的发展势头，对液晶显示器回收的研究是非常必要的。
液晶显示器回收工艺可以大致分为两个阶段，一是对液晶盒的拆解，二是对拆解后的各部分材料进行回收处理。显然，无论是拆解还是回收，除了对液晶显示器的结构有充分的认识外，还必须了解液晶显示器的主要材料。不同类型的液晶显示器制作时所使用的材料也不完全相同。但无论是TN型还是TFT型的液晶显示器，都含有玻璃、ITO膜和液晶这三种主要材料。ITO膜，即透明电极，它的主要组分是氧化铟和氧化锡。金属铟是一种稀有金属，在地壳中的丰度很低，但它在电子信息业的应用很广。
申请号为03109487.2发明专利公开了一种液晶显示器资源化处理方法，该发明将废弃液晶显示器面板破开后置入密闭炉中进行分段加热，经触媒催化排气、塑料热解焦化、搓磨脱膜处理和分离镀膜层后制成干净的玻璃片，经分离的镀膜氧化物可回收做为色料添加剂，干净的玻璃片经粉碎加工后可制成各种建材进行资源化再利用。该专利中没有提及液晶显示面板的打开技术，偏光膜去除以及稀有金属铟提取的关键技术。
综上所述，现在缺乏一种能将液晶显示器进行处理并最大限度回收资源的技术，液晶显示器的液晶显示面板中金属铟作为稀有金属有很高的回收价值。
发明内容
本发明的目的在于针对液晶显示器的废弃问题，提出一套完整的资源化回收技术，实现对液晶显示面板的无害化处理，同时也实现资源的有效回收。
本发明的目的可以通过以下措施达到一种液晶显示面板资源化处理方法，包括以下步骤a、将拆除下的完整或破碎的的液晶显示面板用人工方法或浸泡有机溶剂、无机酸液或碱液的方法除去偏光膜；b、上述的得到的完整的去除了偏光膜的液晶显示面板，或将其封接的边框部分切割后，打开液晶显示面板的两块玻璃基板，或将其用无机酸液浸泡，去除封接的环氧树脂，将面板清洗干净后，打开液晶显示面板的两块玻璃基板；c、将步骤b中得到的完整的含有液晶的玻璃基板或步骤a中得到的破碎的液晶显示面板用有机溶剂浸泡以去除玻璃基板上的液晶，并清洗干净；d、将上述清洗完液晶的玻璃基板用酸浸出液浸泡，去除玻璃基板上金属镀膜，得到干净的玻璃基板。
对于回收的废旧液晶显示器，包括液晶显示器生产线上生产的报废品，以及各种电子设备上使用的液晶显示器，先将含液晶显示器的电子设备进行拆解，回收处理，而液晶显示面板则进入本发明的方法进行处理。
本发明的目的具体可以通过以下步骤达到A、先将含液晶显示器的电子设备进行拆解，拆除掉印刷电路板、驱动电路、背光源、导光板等元器件，印刷电路板等可以进行单独处理，导光板等塑料部件可以直接按照塑料回用；B、拆除下来的液晶显示面板先将偏光膜去除，可以用有机溶剂，如丙酮、氯仿、苯、甲苯或二甲苯中的一种或几种，或无机酸液，如与水的体积比为1∶1～5的硝酸或硫酸溶液，或者碱液，如1∶5000～1∶100(与水的质量比)的氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸泡去除；一般的浸泡时间以偏光膜脱落为准，有机溶剂浸泡时间一般为3～8个小时，常温进行；酸液浸泡时间为3～8个小时，加热至50～90℃；碱液浸泡时间为3～8个小时，加热至50～90℃；也可用人工将偏光膜去除，偏光膜按照塑料直接回用；C、将去除偏光膜后的液晶显示面板，用酸液，如1∶1～4(与水的体积比)的硝酸或硫酸溶液浸泡后去除封接的环氧树脂，反应时间为2～8个小时，反应温度为50～90℃，用水将液晶面板清洗干净后，将液晶显示面板的两块玻璃基板打开；也可用金刚刀等工具将封接的边框部分切割后将玻璃基板打开，切割下来的边框可以同基板玻璃一起进入后续处理步骤；D、将含有液晶的玻璃基板用有机溶剂，如丙酮、氯仿、苯、甲苯或二甲苯中的一种或几种，浸泡以去除玻璃上的液晶，将清洗完液晶的玻璃基板，用乙醇清洗去除有机溶剂，再用水清洗去除乙醇；E、发现上述的有机溶剂的清洗能力下降时，将含有液晶的有机溶剂进行蒸馏再生，蒸馏剩余的液晶进行焚烧处理；F、将清洗完液晶的玻璃基板，用酸浸出液浸泡，以去除玻璃基板上的ITO膜等金属，将去除金属镀膜的玻璃基板直接作为玻璃原料回用。酸浸出液为硝酸、硫酸或盐酸中的一种或几种，浸泡温度为70～90℃，时间为1～6h，优选工艺分为以下三种(1)与水的体积比为1∶1～4的硝酸溶液，浸出温度控制为70～90℃，反应时间为1～4h；(2)加入浓度为100～600g/L的硫酸并按照硫酸的体积以10g/L的用量加入二氧化锰，加热搅拌，控制温度在70～90℃左右，反应2～4h后，加入水，控制最终硫酸浓度为50g/L，继续反应1～2h。(3)按照盐酸、硝酸、水的配比为5～10∶1∶5～10(体积比)的比例混合，加热搅拌，控制温度在70～90℃左右，反应1～4h。按照理论计算玻璃基板上的铟含量仅为0.052％，理论的酸用量很小，为了在操作上对浸出用的酸的循环使用，在上述工艺中，酸的用量一般为过量，在浸出效率有下降后进入后续提铟工艺；G、将上述浸出的含有铟的酸浸出液，用现有提取铟的工艺进行铟的提取和纯化(如中国冶金百科全书总编辑委员会《有色金属冶金》卷编辑委员会，冶金工业出版社《中国冶金百科全书》编辑部编．中国冶金百科全书·有色金属冶金．北京冶金工业出版社，1998.11)；H、上述步骤适合完整没有破碎的液晶显示面板，如果液晶显示面板在回收之前已经破碎，则可以由步骤A、B省略C步骤而直接进入D步骤进行操作；I、上述步骤浸泡过程可增加搅拌操作，以提高处理的效果。
本发明处理后的玻璃基板可直接作为玻璃原料回用或者作为其他用途本发明实现了对废旧液晶显示器的无害化处理，而且还回收了有限的资源，如塑料、电子元件、玻璃、金属铟等，具有一定的经济效益。通过本技术处理废旧液晶显示器实现了经济效益与环境效益的有效统一，实现了资源的可持续利用，利用循环经济的大力发展。
具体实施例方式
实施例1A、先将含液晶显示面板的电子设备进行拆解，拆除掉印刷电路板、驱动电路、背光源、导光板等元器件，印刷电路板等可以进行单独处理，导光板等塑料部件可以直接按照塑料回用；B、拆除下来的液晶显示面板先将偏光膜去除，可以用丙酮浸泡，浸泡时间以偏光膜脱落为准，有机溶剂浸泡时间为3个小时，常温进行；C、将去除偏光膜后的液晶显示面板，用1∶1(与水的体积比)的硝酸溶液在搅拌下浸泡后去除封接的环氧树脂，反应时间为4个小时，反应温度90℃。用水将液晶面板清洗干净后，将液晶显示面板的两块玻璃基板打开。
D、将含有液晶的玻璃基板用丙酮浸泡以去除玻璃上的液晶，将清洗完液晶的玻璃基板，用乙醇清洗去除有机溶剂，再用水清洗去除乙醇；E、发现丙酮的清洗能力下降时，将含有液晶的丙酮进行蒸馏再生，蒸馏剩余的液晶进行焚烧处理；F、将清洗完液晶的玻璃基板，在搅拌下用硝酸浸泡，以去除玻璃基板上的ITO膜等金属，将去除金属镀膜的玻璃基板直接作为玻璃原料回用。硝酸浓度为1∶4，浸出温度控制为90℃，反应1个小时。酸的用量一般为过量，按照理论计算玻璃基板上的铟含量仅为0.052％，用酸量太小。在操作上浸出用的酸可以循环使用，在浸出效率有下降后进入后续提铟工艺。
G、将浸出的含有铟的浸出液，用现有提取铟的工艺进行铟的提取和纯化；实施例2其他条件不变，将实施例1的步骤(B)中，改用1∶5(与水的体积比)的硝酸溶液去除偏光膜，加热至80℃浸泡4个小时；步骤(D)中改为用二甲苯去除液晶；步骤(F)中，改为按照盐酸、硝酸、水的配比为5∶1∶5(体积比)的溶液去除金属镀膜，加热搅拌，控制温度在70℃左右，反应4个小时。
实施例3其他条件不变，将实施例1的步骤(B)中，改用1∶100(与水的重量比)的氢氧化钠碱液去除偏光膜，加热至80℃浸泡3个小时；步骤(F)中，改为按照盐酸、硝酸、水的配比为7∶1∶9(体积比)的溶液去除金属镀膜，加热搅拌，控制温度在80℃左右，反应3个小时。
实施例4其他条件不变，将实施例1的步骤(B)中，改用甲苯去除偏光膜，常温下浸泡7个小时；步骤(C)中，改用1∶2(与水的体积比)的硝酸溶液去除环氧树脂，在70℃下浸泡2个小时；步骤(F)中改为1∶1(与水的体积比)的硝酸溶液去除金属镀膜，控制浸泡温度在70℃左右，时间为4个小时。
实施例5其他条件不变，将实施例1的步骤(C)中，改用1∶4(与水的体积比)的硝酸溶液去除环氧树脂，在50℃下浸泡8个小时；步骤(F)中，改为加入浓度为200g/L的硫酸和二氧化锰约10g/L(以硫酸体积计)的溶液去除金属镀膜，加热搅拌，控制温度在90℃左右，反应4h后，加入水，控制最终硫酸浓度为50g/L，继续反应2h。
实施例6其他条件不变，将实施例1的步骤(B)中，改用1∶5000的氢氧化钠碱液去除偏光膜，加热至90℃浸泡8个小时；步骤(D)中，改为氯仿浸泡去除液晶；步骤(F)中，改为按照盐酸、硝酸、水的配比为10∶1∶10(体积比)的溶液去除金属镀膜，加热搅拌，控制温度在90℃左右，反应1h。
实施例7其他条件不变，回收的液晶显示面板已经破碎，直接将偏光膜人工撕除后，进入实施例1中的(D)；步骤(F)中改为1∶3的硝酸溶液去除金属镀膜，控制浸泡温度在80℃左右，时间为3个小时。
实施例8其他条件不变，将实施例1的步骤(B)中，改用氯仿去除偏光膜，常温下浸泡8个小时；步骤(C)中，回收到为大的液晶显示面板，基板玻璃的打开直接使用金刚刀切割打开。
实施例9其他条件不变，将实施例1的步骤(B)中，改用1∶500的氢氧化钾碱液去除偏光膜，加热至50℃浸泡7个小时；步骤(C)中，改用1∶3(与水的体积比)的硫酸溶液去除环氧树脂，在60℃下浸泡7个小时。
实施例10其他条件不变，将实施例1的步骤(B)中，改用1∶1(与水的体积比)的硫酸溶液去除偏光膜，加热至90℃浸泡3个小时；步骤(F)中，改为加入浓度为100g/L的硫酸和二氧化锰约10g/L(以硫酸体积计)的溶液去除金属镀膜，加热搅拌，控制温度在70℃左右，反应2h后，加入水，控制最终硫酸浓度为50g/L，继续反应2h。
实施例11其他条件不变，将实施例1的步骤(B)中，改用氯仿去除偏光膜，常温下浸泡8个小时；步骤(F)中，改为加入浓度为600g/L的硫酸和二氧化锰约10g/L(以硫酸体积计)的溶液去除金属镀膜，加热搅拌，控制温度在80℃左右，反应2h后，加入水，控制最终硫酸浓度为50g/L，继续反应1h。
权利要求
1.一种液晶显示面板资源化处理方法，其特征包括以下步骤a、将拆除下的完整或破碎的的液晶显示面板用人工方法或浸泡有机溶剂、无机酸液或碱液的方法除去偏光膜；b、上述的得到的完整的去除了偏光膜的液晶显示面板，或将其封接的边框部分切割后，打开液晶显示面板的两块玻璃基板，或将其用无机酸液浸泡，去除封接的环氧树脂，将面板清洗干净后，打开液晶显示面板的两块玻璃基板；c、将步骤b中得到的完整的含有液晶的玻璃基板或步骤a中得到的破碎的液晶显示面板用有机溶剂浸泡以去除玻璃基板上的液晶，并清洗干净；d、将上述清洗完液晶的玻璃基板用酸浸出液浸泡，去除玻璃基板上金属镀膜，得到干净的玻璃基板。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板资源化处理方法，其特征在于步骤d中的浸泡过的酸浸出液中含有铟，用现有提取铟的工艺进行铟的提取和精炼。
3.根据权利要求1所述的液晶显示面板资源化处理方法，其特征在于所述的有机溶剂为丙酮、氯仿、苯、甲苯或二甲苯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的液晶显示面板资源化处理方法，其特征在于所述的碱液为氢氧化钠或者氢氧化钾的水溶液。
5.根据权利要求1所述的液晶显示面板资源化处理方法，其特征在于所述的无机酸液为硝酸或硫酸的水溶液。
6.根据权利要求1或2所述的液晶显示面板资源化处理方法，其特征在于中所述的酸浸出液为硝酸、硫酸或盐酸中的一种或几种或其水溶液。
7.根据权利要求1所述的液晶显示面板资源化处理方法，其特征在于步骤a中浸泡的时间为3～8h，以偏光膜脱落为准；有机溶剂浸泡在常温进行，无机酸液或碱液浸泡温度控制在50～90℃。
8.根据权利要求1所述的液晶显示面板资源化处理方法，其特征在于步骤b中浸泡的时间为2～8h，温度控制在50～90℃。
9.根据权利要求1所述的液晶显示面板资源化处理方法，其特征在于步骤c中有机溶剂的清洗能力下降后，将含有液晶的有机溶剂进行蒸馏再生，蒸馏剩余的液晶进行焚烧处理。
10.根据权利要求1所述的液晶显示面板资源化处理方法，其特征在于步骤d中浸泡的时间为1～6h，温度控制在70～90℃。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示面板资源化处理方法，先将液晶显示面板通过人工或浸泡溶剂的方法除去偏光膜，再用切割或用酸液浸泡去除封接的环氧树脂法打开液晶显示面板的两块玻璃基板，用有机溶剂浸泡除去玻璃基板上的液晶，将玻璃基板清洗后再浸入酸浸出液中，去除玻璃基板上的金属镀膜，得到干净的玻璃基板；去除金属镀膜步骤中浸出的含有铟的酸浸出液，可用现有提取铟的工艺进行铟的提取和精炼，而最后得到的干净的玻璃基板可以作为原料使用。本发明实现了对废旧液晶显示面板的无害化处理，而且还回收了有限的资源，实现了资源的可持续利用以及环境效益和经济效益的和谐统一。
文档编号G02F1/13GK1900770SQ200610088278
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月7日 优先权日2006年7月7日
发明者郑正, 周培国, 罗兴章, 彭晓成, 王艳锦, 帖靖玺, 唐登勇, 钟云, 宋金伟, 张继彪, 李继红, 黄星发, 李培培, 李军状, 孟卓 申请人:南京大学