關(guān)于柔性AMOLED工廠廢氣的處置概述

馬尚學(xué)，向能清，顏 霞，王 權(quán)

(成都京東方光電科技有限公司，四川 成都 610000)

有源矩陣有機發(fā)光二極體面板(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，簡稱AMOLED)，是有機發(fā)光二極體(Organic Light Emitting Diode，簡稱OLED)顯示技術(shù)的一種。在顯示效能方面，AMOLED在反應(yīng)速度、視角以及對比度上更勝于TFT-LCD，且具自發(fā)光的特色，不需使用背光板。相對于TFT-LCD在手機、電腦、電視、平板等行業(yè)廣泛應(yīng)用[1]，AMOLED的應(yīng)用主要還集中在手機領(lǐng)域。

然而，目前AMOLED廢氣處置研究文獻較少[2-3]。本文對某AMOLED企業(yè)廢氣處置現(xiàn)狀進行調(diào)查研究，梳理AMOLED企業(yè)廢氣來源及污染物種類，分析排放現(xiàn)狀。

1 廢氣來源及監(jiān)測指標(biāo)調(diào)查

AMOLED由TFT背板、有機發(fā)光層、陰極三個部分組成，其生產(chǎn)工藝包括：陣列工藝(Array)、蒸鍍工藝(OLED)、切割工藝以及模組工藝(Module)。陣列工藝采用低溫多晶硅技術(shù)(LTPS)，制成TFT背板，后通過OLED工藝在基板上依次蒸鍍有機發(fā)光層及陰極金屬層形成OLED面板，之后與襯底玻璃進行分離形成柔性面板，再根據(jù)客戶要求進行切割，最終通過模組工藝形成柔性AMOLED顯示模組。

通過對某AMOLED企業(yè)研究，按照各生產(chǎn)環(huán)節(jié)統(tǒng)計廢氣來源、處理方式及監(jiān)測指標(biāo)等(表1)。

表1 AMOLED各生產(chǎn)環(huán)節(jié)廢氣的產(chǎn)排污調(diào)查Table 1 Investigation on waste gas production and emission from AMOLED production links

2 廢氣排放數(shù)據(jù)分析

AMOLED企業(yè)廢氣處理系統(tǒng)主要有酸性廢氣、堿性廢氣、工藝廢氣及有機廢氣處理系統(tǒng)。

2.1 酸、堿廢氣處理分析

酸性廢氣主要來源于陣列和蒸鍍工藝，主要污染物為氮氧化物、氟化物、磷酸、乙酸、氯化氫、硫酸霧。酸性廢氣處理采用三級噴淋洗滌，一級洗滌塔加入NaOH和NaClO，與廢氣中的HCl、H2SO4、H3PO4、HNO3中和生成鹽，NaClO將廢氣中大量NO氧化生成NO2；二級洗滌塔加入NaOH和Na2S，NaOH與廢氣中的HCl、H2SO4、H3PO4、HNO3中和生成鹽，Na2S吸收上級產(chǎn)生的NO2，并伴有H2S釋放；三級洗滌塔加入NaOH和NaClO，NaOH與廢氣中的HCl、H2SO4、H3PO4、HNO3中和，NaClO用以去除二級洗滌塔中產(chǎn)生的H2S。

堿性廢氣來源于陣列工藝，主要污染物為氨氣，廢氣處理采用H2SO4洗滌吸收法。

圖1 酸、堿廢氣處理流程Fig.1 Acid and alkali waste gas treatment process

酸、堿廢氣處置后排放濃度滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》[4]和《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[5]。

表2 酸、堿廢氣污染物排放濃度Table 2 Emission concentration of acid and alkali waste gas pollutants (mg/m3)

2.2 工藝尾氣處理分析

在等離子增強化學(xué)氣相沉積、干法刻蝕工序生產(chǎn)過程中，使用Cl2、NF3、SF6、NH3、SiH4、PH3等特殊氣體，除部分在工藝中反應(yīng)消耗外，大部分以尾氣形式排放。這些氣體多為易燃易爆或有毒有害化學(xué)品，只能就地進行安全處理。采用“POU凈化+堿液洗滌”的方法處理。POU裝置由入口導(dǎo)入管、等離子火炬頭、水壁反應(yīng)器、循環(huán)槽、出口SCR構(gòu)成。工藝廢氣首先使用高溫等離子進行加熱分解，然后經(jīng)循環(huán)槽導(dǎo)入出口SCR，再經(jīng)堿洗凈化后排放。

圖2 工藝尾氣處理流程Fig.2 Process exhaust treatment process

工藝尾氣處理后排放濃度滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。

表3 工藝尾氣污染物排放濃度Table 3 Emission concentration of process exhaust pollutants (mg/m3)

2.3 有機廢氣處理分析

有機廢氣來源于：陣列工藝的柔性層涂覆及固化、光刻、光刻膠剝離、平面層及其固化、灰化等工序。

有機廢氣主要通過采用“沸石濃縮轉(zhuǎn)輪+RTO焚燒”的方式進行處理。有機廢氣進入沸石濃縮轉(zhuǎn)輪，大風(fēng)量低濃度有機廢氣被吸附、濃縮，生成小風(fēng)量高濃度有機氣體；再進入RTO焚燒爐中燃燒，以去除有機物，處理效率為95%。

圖3 有機廢氣處置流程Fig.3 Organic waste gas disposal process

有機廢氣處置后排放值(表4)滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。

表4 有機廢氣污染物排放值Table 4 Emission concentration of organic waste gas pollutants

3 結(jié) 論

(1)AMOLED企業(yè)廢氣污染物主要來源于陣列工藝和蒸鍍工藝，廢氣種類有酸堿廢氣、工藝尾氣和有機廢氣。

(2)AMOLED企業(yè)廢氣排放滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，但同《電子工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)(二次征求意見稿)》[6]和北京市地標(biāo)《電子工業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》[7]等先進標(biāo)準(zhǔn)的要求存在差距，需要關(guān)注。

(3)《電子工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)(二次征求意見稿)》新增一些廢氣排放特征污染物，如苯、甲醛、三氯乙烯、磷化氫、甲苯、砷化氫、二甲苯等，當(dāng)前在AMOLED行業(yè)缺少相應(yīng)研究，將是今后研究重點。