廈門綠潤源環(huán)?？萍加邢薰?張勇魁

AMOLED技術與LCD相比，具有超輕薄、對比度高、色彩鮮艷、響應快、功耗低、理論成本低、可實現(xiàn)柔性顯示等諸多優(yōu)點，屬于領先技術性產(chǎn)品，對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有強大的帶動作用。隨著AMOLED項目的建設，將會帶動其上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進上游原材料快速國產(chǎn)化，形成互補聯(lián)動的發(fā)展新局面。中國的AMOLED產(chǎn)業(yè)正面臨發(fā)展的有利時機，要把握機遇，加大投資力度，釆取更為有效的策略加快發(fā)展AMOLED產(chǎn)業(yè)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術水平，降低產(chǎn)品成本，增加核心競爭力，使其成為電子信息產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟增長點。

廈門市正在大力發(fā)展電子信息、平板顯示、光電顯示、集成電路、電力電器、LED產(chǎn)業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)，涉及AMOLED面板生產(chǎn)的主要有廈門天馬顯示科技有限公司、廈門天馬微電子有限公司等。

有機廢氣污染屬于AMOLED面板生產(chǎn)重點關注的環(huán)境污染問題，其環(huán)境影響是否可接受，污染防治措施是否合理可行是AMOLED面板生產(chǎn)環(huán)境影響評價的重點。

一、AMOLED面板項目生產(chǎn)情況

本文通過調(diào)查武漢天馬微電子有限公司、信利（仁壽）高端顯示科技有限公司、綿陽京東方光電科技有限公司、廈門天馬顯示科技有限公司、廈門天馬微電子有限公司等國內(nèi)代表性企業(yè)，從原輔材料、工藝流程及有機廢氣的產(chǎn)生情況分析顯示面板項目生產(chǎn)情況。

（一）主要工程及工藝

AMOLED面板生產(chǎn)一般包含了陣列工程及觸控工程、蒸鍍工程、薄膜封裝工程、彩膜工程及模組工程。

陣列工程包括玻璃基板清洗、PI涂布、掩膜光刻（照相蝕刻）、等離子增強化學氣相沉積（PECVD）鍍膜、激光退火（晶化）、真空濺射沉積鍍膜（PVD）、離子注入（摻雜）、光刻膠剝離、蝕刻（干法/濕法）及檢測等工序。蒸鍍工程主要包括光刻膠剝離、清洗、有機發(fā)光層蒸鍍、陰極層蒸鍍等工序。薄膜封裝工程主要包括化學氣相沉積（CVD）、PET覆膜、激光剝離取下等工序。觸控工程（TPOT）工藝原理與陣列工程（Array）工藝原理相似，觸控工程為蒸鍍封裝之后的玻璃基板返回陣列工程生產(chǎn)設備中進行化學氣相沉積、物理氣相沉積、干法蝕刻、掩膜光刻等制程之后，制得具有觸控功能的AMOLED顯示面板，之后送至模組廠房進行模組制程。模組工序主要包括驅(qū)動芯片、線路板綁定、激光取下、消泡、老化、測試等工序。

（二）主要原輔材料

AMOLED面板生產(chǎn)所使用的原輔材料種類繁多，多達上百種，除主體材料外，還包含了各種化學品和特殊氣體，主要化學品有光刻膠、固著劑、稀釋劑、顯影液、蝕刻液、剝離液、清洗劑、異丙醇（IPA）、特種氣體有三氟化氮（NF3）、硅烷（SiH4）、六氟化硫（SF6）、氨氣（NH3）、氯氣（Cl2）、氯化氫（HC1）、三氟化硼（BF3）、笑氣（N2O）、四氟化碳（CF4）等。

（三）有機廢氣種類及來源

AMOLED面板生產(chǎn)產(chǎn)生的有機廢氣主要為退火、堅膜、噴墨打印等產(chǎn)生的一般有機廢氣；PI固化、蒸鍍清洗過程中產(chǎn)生的NMP廢氣；光刻膠涂敷過程中產(chǎn)生HMDS廢氣、模組生產(chǎn)過程中產(chǎn)生有機廢氣等。

根據(jù)有機廢氣來源及成分，可將AMOLED面板生產(chǎn)的有機廢氣分為一般有機廢氣、含HDMS有機廢氣、含NMP有機廢氣、模組廠房廢氣的有機廢氣4類。有機廢氣主要成分為NMP（N-甲基毗咯烷酮）、丙二醇單甲髄乙酸酯（PGMEA）、丙二醇單甲髄（PGME）、六甲基二硅胺（HMDS）、羥乙基哌嗪（HEP）、乙二醇丁髄（BDG）、NMF（N-甲基甲酰胺）、異丙醇、酒精等有機物。

二、AMOLED面板生產(chǎn)合理可行的有機廢氣治理措施

《環(huán)境影響評價技術導則大氣環(huán)境》（HJ2.2-2018）要求項目大氣環(huán)境影響需滿足以下要求：“10.2.1大氣污染治理設施與預防措施必須保證污染源排放以及控制措施均符合排放標準的有關規(guī)定，滿足經(jīng)濟、技術可行性。”

通過AMOLED面板生產(chǎn)企業(yè)的有機廢氣種類及來源分析可知，AMOLED面板生產(chǎn)的有機廢氣產(chǎn)生源多，成分復雜，釆用單一的處理工藝及設施難以實現(xiàn)有效處理，故行業(yè)內(nèi)對有機廢氣多為按來源及成分分別收集處理。

（一）一般有機廢氣、含HMDS有機廢氣

釆用吸附濃縮+燃燒法進行處理，一般有機廢氣、含HMDS有機廢氣排放特點是濃度較低，但排風量較大。對于氣量大且濃度低的有機廢氣，其處理措施主要有吸附、吸收、焚燒、生物降解，其中吸附脫除方法最為常用。

（二）含NMP有機廢氣

釆用吸附濃縮+冷凝器有機廢氣凈化裝置處理NMP有機廢氣，相比一般有機廢氣、含HMDS有機廢氣，項目含NMP有機廢氣成分較為單一，且NMP具有較高的回收價值，若使用燃燒的話，將造成資源浪費，且會產(chǎn)生大量的污染物，故NMP有機廢氣經(jīng)沸石吸附濃縮處理后，選用冷凝的工藝進行處理。

（三）模組工程有機廢氣

主要成分為酮醇類，釆用活性炭吸附進行處理。

根據(jù)武漢天馬微電子有限公司、信利（仁壽）高端顯示科技有限公司、綿陽京東方光電科技有限公司等企業(yè)監(jiān)測資料，AMOLED面板生產(chǎn)的有機廢氣釆用以上環(huán)保措施后，其排放濃度、排放速率等均可以滿足排放標準要求。

鄭坂村 2.3 0.12 2.3 0.12西坂村 3.4 0.17 3.0 0.15亭洋村 1.7 0.09 1.7 0.08后蓮村 1.2 0.06 1.1 0.06山亭村 1.5 0.08 1.5 0.07窗東村 1.3 0.06 1.3 0.06蔡浦村 2.0 0.1 2.0 0.1湖頭村 1.3 0.06 1.2 0.06新店村 1.7 0.08 1.7 0.08祥吳村 1.3 0.07 1.3 0.06朱坑村 2.2 0.11 2.2 0.11溪尾村 1.4 0.07 1.3 0.07呂塘村 1.5 0.07 1.4 0.07大宅村 1.8 0.09 1.8 0.09黃厝村 1.4 0.07 1.4 0.07許厝村 3.4 0.17 3.4 0.17廈門演藝職業(yè)學院 4.5 0.23 4.5 0.23廈門外國語學校翔 安附屬學校 1.3 0.06 1.1 0.06廈門市新店中學 3.0 0.15 3.0 0.15華天涉外職業(yè)技術 學院 2.7 0.13 2.7 0.13廈門南洋職業(yè)學院 1.1 0.06 1.1 0.06瓊坑村 1.7 0.08 1.6 0.08網(wǎng)格點 12.1 0.61 12.1 0.61香山風景區(qū) 6.2 0.31 6.2 0.31

三、排放標準執(zhí)行過程的疑難

《電子工業(yè)污染物排放標準》正在征求意見階段，尚未正式實施，各地AMOLED面板生產(chǎn)有機廢氣排放多執(zhí)行地方標準。通過查閱國內(nèi)多個地方有機廢氣排放標準，除排氣筒出口處有排放濃度及排放速率限值要求外，其它排氣筒設置的要求為排氣筒高度要高出周邊200米建筑3米以上，根據(jù)對AMOLED面板生產(chǎn)企業(yè)有機廢氣排氣筒高度的調(diào)查，該要求均能落實。

此外，《廈門市大氣污染物排放標準》(DB35/323-2018)對排氣筒設置還作了如下要求：“6.1.1釆用燃燒法(含直接燃燒、催化燃燒和蓄熱燃燒法等)處理廢氣中揮發(fā)性有機物的，每套燃燒設施允許設置一根排氣筒；釆用其他方法處理廢氣中揮發(fā)性有機物的，一個企業(yè)一棟建筑只允許設置一根排氣筒；禁止設置其他任何排放口及出風口。”

廈門天馬顯示科技有限公司第6代柔性AMOLED生產(chǎn)線項目有機廢氣排放及污染防治存在如下特點：

（1）環(huán)保節(jié)能：NMP廢氣主要成分為N-甲基毗咯烷酮(NMP)、異丙醇(IPA)、1,1,2,2-四氟-1-(2,2,2-三氟乙氧基)乙烷(HFE)。剝離排氣主要成分為2-(2-氨基乙氧基)乙醇(AEE)、N-甲基毗咯烷酮(NMP)、單甲基甲酰胺(MMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、丁內(nèi)酯、乙二醇丁髄。冷凝液均可回收再使用，適合釆用冷凝法進行回收利用，實現(xiàn)資源最大化利用，實現(xiàn)廢氣污染物減量化排放。相比冷凝回收法，直接燃燒法不僅易造成資源浪費，還需要消耗天然氣，增加能耗，且項目NMP廢氣及剝離廢氣污染物中含有N元素，燃燒后會產(chǎn)生大量的NOx,增加污染物排放。

（2）回收成本高：含NMP有機廢氣來自陣列的PI涂布、蒸鍍工程Mask清洗。其中PI涂布產(chǎn)生的有機廢氣成分較為單一，主要為NMP氣體；蒸鍍工程Mask清洗工藝產(chǎn)生的有機廢氣成分除NMP外，還有少量IPA、HFE等其他有機廢氣。兩處廢氣冷凝后物質(zhì)成分及濃度不同，故PI涂布和蒸鍍工程Mask清洗的有機廢氣分別釆用兩套處理系統(tǒng)及排氣筒，便于后續(xù)回收處理。

（3）工藝流程存在制約：面板生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)廠房多為大跨度廠房，如廈門天馬顯示科技有限公司第6代柔性AMOLED生產(chǎn)線項目主廠房跨度甚至達到南北600多米，東西200多米，因工藝流程制約，產(chǎn)品生產(chǎn)流程中需多次釆用相同工序，PI涂布、固化及蒸鍍工程清洗等多種生產(chǎn)工藝穿插進行，導致相同污染物工藝制程設備距離較遠，若將兩端廢氣集中一起排放,管路鋪設可能超過數(shù)百，從而造成大幅度的壓力損失。

（4）安全性要求高：根據(jù)《廈門市大氣污染物排放標準》(DB35/323-2018)要求：“新增、改造大氣污染物排放控裝置時應該同時符全各類安全生產(chǎn)規(guī)范要求”。NMP、剝離廢氣如果釆用燃燒式處理，存在加熱控制系統(tǒng)異常導致焚燒爐內(nèi)溫度過高引發(fā)火災或天然氣泄漏引發(fā)火災及爆炸的風險，冷凝處理方式相對安全可靠。為保證工藝設備的有機廢氣完全收集至管路中，需將管路的壓力損失控制在一定的范圍內(nèi)。若將大跨度的廠房排氣筒集中排放，壓力損失將出現(xiàn)無法滿足工藝要求的情況。

管路無法承受任何壓力波動，否則將導致工藝設備宕機，同時也將導致現(xiàn)場有機廢氣揮發(fā)溢散至車間(全封閉車間)，直接影響現(xiàn)場作業(yè)人員的身體健康，并引發(fā)環(huán)境安全事故。

通過以上分析，廈門天馬顯示科技有限公司第6代柔性AMOLED生產(chǎn)線項目在釆取合理可行的有機廢氣治理措施前提下，執(zhí)行《廈門市大氣污染物排放標準》(DB35/323-2018)存在著困難。

四、有機廢氣排氣筒不同設置方案對環(huán)境的影響分析

本文釆用《境影響評價技術導則大氣環(huán)境》(HJ2.2-2018)推薦的AERMOD模型，在相同的地形、氣象條件下，含NMP有機廢氣排氣筒設置為兩根和合并為一根的情況下，對大氣環(huán)境的影響分別進行了預測，預測結果對比見表1。

表1 NMP廢氣設為兩根與合并非甲烷總炷貢獻質(zhì)量濃度預測結果對比表

預測表明，在相同的條件下，NMP有機廢氣排氣筒設為兩根與合并為一根對大氣環(huán)境的影響基本一致。

五、結論

AMOLED面板生產(chǎn)所使用的原輔材料種類繁多，涉及多種化學品及特殊氣體，工藝流程復雜，有機廢氣種類多，成分也較復雜，應根據(jù)其來源及成分釆用針對性的治理措施，釆用單一措施難以有效處理。

AMOLED面板生產(chǎn)線及設備的平面布置跨度大，廢氣收集管線長，從廠房結構、工藝流程制約性、生產(chǎn)安全問題、資源回收利用率、環(huán)境影響等因素考慮，一個廠房的有機廢氣排氣筒難以合并為一根，與《廈門市大氣污染物排放標準》(DB35/323-2018)的要求不利，但其環(huán)境影響與合并一根排氣筒對大氣環(huán)境的影響相差不大。

本人對在廈AMOLED面板企業(yè)執(zhí)行《廈門市大氣污染物排放標準》(DB35/323-2018)過程可能面對的疑難提出一些建議。

（1）排污企業(yè)應當深化工藝設計、生產(chǎn)線布置，將產(chǎn)生相似廢氣污染物的工序布置在相近的車間內(nèi)，避免廢氣收集管線過長，增強屋頂荷載設計，排氣筒按集束式煙囪布置，以便于廢氣處理后集中排放。

（2）建議標準發(fā)布部門從環(huán)保、安全等方面對排放標準進一步優(yōu)化論證，對不同行業(yè)執(zhí)行“釆用其他方法處理廢氣中揮發(fā)性有機物的，一個企業(yè)一棟建筑只允許設置一根排氣筒”的要求進行細化區(qū)分，對排放標準進行合理化完善。

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AMOLED（ 英 語：Active-matrix organic light-emitting diode，中譯：有源矩陣有機發(fā)光二極體或主動矩陣有機發(fā)光二極體）是一種顯示屏技術。其中OLED（有機發(fā)光二極體）是描述薄膜顯示技術的具體類型：有機電激發(fā)光顯示；AM（有源矩陣體或稱主動式矩陣體）是指背后的像素尋址技術。AMOLED技術主要用于智能手機[1]，并繼續(xù)朝低功耗、低成本、大尺寸方向發(fā)展。AMOLED全稱是Active Matrix/Organic Light Emitting Diode，可翻譯為是有源矩陣有機發(fā)光二極體面板。AMOLED被稱為下一代顯示技術，包括三星電子、三星SDI、LG、飛利浦都比較重視這項新的顯示技術。從技術發(fā)展來看，α-Si（非晶硅）、LTPS（低溫多晶硅）、Oxide（氧化物半導體） TFT-LCD、AMOLED及柔性顯示等平板顯示技術的基礎技術均為半導體技術，業(yè)內(nèi)統(tǒng)稱為半導體顯示技術。

AMOLED與多數(shù)手機使用的傳統(tǒng)液晶顯示器相比，具有更寬的視角、更高的刷新率和更薄的尺寸，因此正在得到智能手機采用。