薄膜晶體管液晶顯示器制造行業典型污染物及治理措施簡析

摘 要：通過調研國內典型薄膜液晶面板（TFT-LCD）制造企業的生產工藝、原物料使用、三廢及噪聲產生環節及治理措施等情況，簡析行業污染物產生特點及治理效果，旨在為TFT-LCD行業的環境影響及環境管理提供參考。

關鍵詞：薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）；生產工藝

1 引言

薄膜晶體管液晶顯示（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，簡稱“TFT-LCD”）是將微電子技術與液晶顯示技術相結合的一種新技術，是將在硅片上進行微電子精細加工的技術，移植到大面積玻璃上進行陣列加工，再將該陣列基板與另一片帶彩色濾光膜的基板，利用與業已成熟的LCD技術，形成一個液晶盒，再經過后工序如偏光片貼覆等過程，最后形成液晶顯示器件。LCD面板與驅動板通過輸入信號線相連，驅動板用于傳輸主機輸入信號，并將信號處理轉化為液晶面板的驅動信號，根據不同的圖像顯示信號能夠改變加在液晶面板上的電壓，通過控制像素點中液晶分子的扭轉，將來自背光源的光調制產生不同的色彩、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，具有一系列突出的優點，產品幾乎涵蓋整個信息應用領域，作為國家重點扶持產業，具有廣泛的發展前景。而隨著行業的大發展，其制造過程中產生的污染物勢必對環境構成越來越大的影響。下文通過調研國內典型薄膜液晶面板（TFT-LCD）制造企業的生產工藝、污染物產生環節及污染物治理措施等情況，分析行業污染物產生特點及治理效果。

2 TFT-LCD生產工藝及主要污染物產生情況

2.1 生產工藝

TFT-LCD生產包括陣列工程（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，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）、液態化學品（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，主要工序包括：清洗、ITO膜形成、BM膜形成、紅綠藍（R.G.B）三色形成、上保護（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）、液態化學品（清洗劑、BM光刻膠、RGB膠、OC膠、剝離液等）。

成盒工程為制屏生產，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：液態化學品（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、導電膠、PCB板、保護膠、背光源、邊框等。

2.2 生產工藝主要污染物產生情況

（1）廢水污染物

生產工藝過程產生的廢水污染源及主要污染物見表1。

（2）廢氣污染物

生產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

生產工藝及污染物治理過程中產生的主要廢棄物污染源見表3。

（4）噪聲污染源

TFT-LCD生產設備噪聲源強較低，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組、冷卻塔、空壓機、真空泵、風機、水泵等輔助動力設備，上述動力設備（除風機外）基本位于綜合動力站室內或屋頂。

2.3 污染物特點分析

TFT-LCD制造業具有原物料消耗大、水耗大、能耗大，物料和水在生產過程中大部分進入污染物等特點，其中各項污染物又具有以下特點：

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、工藝等廢氣；廢氣排風量大，尤其是有機廢氣具有風量大、濃度低等特點。

廢棄物：種類多、產生量大。化學品及特殊工藝氣體使用量大而后大量形成或轉移到廢棄物，其中大多數都具有腐蝕性、毒性、易燃性或易爆性。

3 TFT-LCD主要污染物的行業典型處理工藝

針對三廢和噪聲，通過調研了解，國內典型TFT-LCD制造主要采取如下處置方式。

（1）廢水處理

分類收集、分質處理，并設置有清洗水回收系統。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的排放標準。

（2）廢氣處理

根據廢氣性質，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的排放標準。

（3）廢棄物處置。危險廢物基本采取交由專業危險廢物處置公司處置；一般固廢根據性質交由相應的專業公司回收處置或環衛清運處置。

（4）噪聲治理。針對產噪設備采取建筑物隔聲、消聲（如風機、空壓機）等措施，以控制噪聲污染。

4 結語

通過調研國內典型企業，作為高科技的TFT-LCD制造企業，根據污染物產生的特點，企業有針對性采取了當今電子行業通用、穩定的處理治理措施，可保證廢水、廢氣、噪聲持續穩定達標，廢棄物去向合理。但在自然環境形勢日益嚴峻和排放標準日趨嚴格的形式下，如何采取更優質、高效的治理措施（尤其是特征污染物——氟化物、氮氧化物等），進一步降低污染物排放量，是企業有待進一步深入研究和持續改進的地方。

參考文獻

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作者簡介

謝江（1986-），男，四川遂寧人，碩士研究生，主要從事環境影響評估.