薄膜晶體管液晶顯示器制造行業(yè)典型污染物及治理措施簡析

摘 要：通過調(diào)研國內(nèi)典型薄膜液晶面板（TFT-LCD）制造企業(yè)的生產(chǎn)工藝、原物料使用、三廢及噪聲產(chǎn)生環(huán)節(jié)及治理措施等情況，簡析行業(yè)污染物產(chǎn)生特點(diǎn)及治理效果，旨在為TFT-LCD行業(yè)的環(huán)境影響及環(huán)境管理提供參考。

關(guān)鍵詞：薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）；生產(chǎn)工藝

1 引言

薄膜晶體管液晶顯示（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，簡稱“TFT-LCD”）是將微電子技術(shù)與液晶顯示技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù)，是將在硅片上進(jìn)行微電子精細(xì)加工的技術(shù)，移植到大面積玻璃上進(jìn)行陣列加工，再將該陣列基板與另一片帶彩色濾光膜的基板，利用與業(yè)已成熟的LCD技術(shù)，形成一個(gè)液晶盒，再經(jīng)過后工序如偏光片貼覆等過程，最后形成液晶顯示器件。LCD面板與驅(qū)動(dòng)板通過輸入信號(hào)線相連，驅(qū)動(dòng)板用于傳輸主機(jī)輸入信號(hào)，并將信號(hào)處理轉(zhuǎn)化為液晶面板的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，根據(jù)不同的圖像顯示信號(hào)能夠改變加在液晶面板上的電壓，通過控制像素點(diǎn)中液晶分子的扭轉(zhuǎn)，將來自背光源的光調(diào)制產(chǎn)生不同的色彩、亮度等顯示效果，從而顯示不同圖像。

TFT-LCD是一種可跨越所有尺寸的顯示技術(shù)，具有一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品幾乎涵蓋整個(gè)信息應(yīng)用領(lǐng)域，作為國家重點(diǎn)扶持產(chǎn)業(yè)，具有廣泛的發(fā)展前景。而隨著行業(yè)的大發(fā)展，其制造過程中產(chǎn)生的污染物勢必對(duì)環(huán)境構(gòu)成越來越大的影響。下文通過調(diào)研國內(nèi)典型薄膜液晶面板（TFT-LCD）制造企業(yè)的生產(chǎn)工藝、污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)及污染物治理措施等情況，分析行業(yè)污染物產(chǎn)生特點(diǎn)及治理效果。

2 TFT-LCD生產(chǎn)工藝及主要污染物產(chǎn)生情況

2.1 生產(chǎn)工藝

TFT-LCD生產(chǎn)包括陣列工程（Array）、彩膜工程（Color filter）、成盒工程（Cell）和模塊工程（Module）四大部分。

陣列工程為陣列玻璃基板生產(chǎn)，主要工藝包括：玻璃基板清洗、薄膜（CVD、濺射）、光刻（涂膠、曝光、顯影）、烘干 、刻蝕（干法刻蝕、濕法刻蝕）、剝離、光刻膠灰化、退火、檢查、返修（Rework）等工序，使用的主要原物料包括：玻璃基板、各種金屬靶材（ITO、Mo、Al、Cu等）、液態(tài)化學(xué)品（光刻膠、顯影液、稀釋劑、剝離液、刻蝕液等）、特殊氣體（SiH4、PH3、NH3、Cl2、SF6、NF3等）、大宗氣體（Ar、H2、O2等），TFT-LCD生產(chǎn)過程中主要污染物源于此工程。

彩膜工程為彩色濾光片的生產(chǎn)，主要工序包括：清洗、ITO膜形成、BM膜形成、紅綠藍(lán)（R.G.B）三色形成、上保護(hù)（OC）膜、PS膜、檢查、返修等工序，使用的主要原物料包括：玻璃基板、金屬靶材（ITO）、液態(tài)化學(xué)品（清洗劑、BM光刻膠、RGB膠、OC膠、剝離液等）。

成盒工程為制屏生產(chǎn)，主要工序包括：配向膜（PI）涂敷、摩擦取向、液晶注入、真空粘合、紫外固化、切割、檢查、返修等工序，使用的主要原物料包括：液態(tài)化學(xué)品（配向液、清洗劑、液晶）、硅球、膠框等。

模塊工程主要工序包括：偏光片貼敷、導(dǎo)電膠/PCB連接、背光源及外框組裝、老化、返修等工序，使用的主要原物料包括：偏光片、導(dǎo)電膠、PCB板、保護(hù)膠、背光源、邊框等。

2.2 生產(chǎn)工藝主要污染物產(chǎn)生情況

（1）廢水污染物

生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生的廢水污染源及主要污染物見表1。

（2）廢氣污染物

生產(chǎn)工藝過程中廢氣污染源及主要污染物見表2。

（3）廢棄物污染源

生產(chǎn)工藝及污染物治理過程中產(chǎn)生的主要廢棄物污染源見表3。

（4）噪聲污染源

TFT-LCD生產(chǎn)設(shè)備噪聲源強(qiáng)較低，其位于的潔凈廠房有較好的隔聲效果。噪聲主要源自冷凍機(jī)組、冷卻塔、空壓機(jī)、真空泵、風(fēng)機(jī)、水泵等輔助動(dòng)力設(shè)備，上述動(dòng)力設(shè)備（除風(fēng)機(jī)外）基本位于綜合動(dòng)力站室內(nèi)或屋頂。

2.3 污染物特點(diǎn)分析

TFT-LCD制造業(yè)具有原物料消耗大、水耗大、能耗大，物料和水在生產(chǎn)過程中大部分進(jìn)入污染物等特點(diǎn)，其中各項(xiàng)污染物又具有以下特點(diǎn)：

廢水：排放量大；廢水種類及污染物類型多，包括酸堿、非持久性污染物和持久性污染物（如鋅、銅等）；具有一定的可生化性。

廢氣：種類多，包括酸性、堿性、有機(jī)、工藝等廢氣；廢氣排風(fēng)量大，尤其是有機(jī)廢氣具有風(fēng)量大、濃度低等特點(diǎn)。

廢棄物：種類多、產(chǎn)生量大?；瘜W(xué)品及特殊工藝氣體使用量大而后大量形成或轉(zhuǎn)移到廢棄物，其中大多數(shù)都具有腐蝕性、毒性、易燃性或易爆性。

3 TFT-LCD主要污染物的行業(yè)典型處理工藝

針對(duì)三廢和噪聲，通過調(diào)研了解，國內(nèi)典型TFT-LCD制造主要采取如下處置方式。

（1）廢水處理

分類收集、分質(zhì)處理，并設(shè)置有清洗水回收系統(tǒng)。采用的典型廢水處理工藝及效果見表4，其處理后的排水能滿足相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）廢氣處理

根據(jù)廢氣性質(zhì)，廢氣典型處理工藝及效果見表5，其處理后的廢氣能滿足相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

（3）廢棄物處置。危險(xiǎn)廢物基本采取交由專業(yè)危險(xiǎn)廢物處置公司處置；一般固廢根據(jù)性質(zhì)交由相應(yīng)的專業(yè)公司回收處置或環(huán)衛(wèi)清運(yùn)處置。

（4）噪聲治理。針對(duì)產(chǎn)噪設(shè)備采取建筑物隔聲、消聲（如風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)）等措施，以控制噪聲污染。

4 結(jié)語

通過調(diào)研國內(nèi)典型企業(yè)，作為高科技的TFT-LCD制造企業(yè)，根據(jù)污染物產(chǎn)生的特點(diǎn)，企業(yè)有針對(duì)性采取了當(dāng)今電子行業(yè)通用、穩(wěn)定的處理治理措施，可保證廢水、廢氣、噪聲持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，廢棄物去向合理。但在自然環(huán)境形勢日益嚴(yán)峻和排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格的形式下，如何采取更優(yōu)質(zhì)、高效的治理措施（尤其是特征污染物——氟化物、氮氧化物等），進(jìn)一步降低污染物排放量，是企業(yè)有待進(jìn)一步深入研究和持續(xù)改進(jìn)的地方。

參考文獻(xiàn)

[1]李繼軍，聶曉夢，甄威，等.顯示技術(shù)比較及新進(jìn)展[J]. 液晶與顯示， 2018， 33（1）： 74-84.

[2]張俊，袁玉梅.薄膜液晶面板制造業(yè)生產(chǎn)工藝廢氣污染及治理[J].北方環(huán)境， 2011， 23（7）：172-173.

[3]張卿川，陳家桂.電子產(chǎn)業(yè)污染特征簡析.四川省首屆環(huán)境影響評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C]， 2009

作者簡介

謝江（1986-），男，四川遂寧人，碩士研究生，主要從事環(huán)境影響評(píng)估.