2020年LCD光刻胶行业分析

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全染料系光刻胶在液晶显示器中的应用

第３５卷㊀第９期２０２０年９月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀C h i n e s e J o u r n a l o fL i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ㊀㊀㊀㊀㊀V o l ．３５㊀N o ．９㊀S e p．２０２０㊀㊀收稿日期:２０２０Ｇ０２Ｇ１７;修订日期:２０２０Ｇ０５Ｇ１２．㊀㊀∗通信联系人,E Ｇm a i l :z e n g ya ＠b o e ．c o m．c n 文章编号:１００７Ｇ２７８０(２０２０)０９Ｇ０９３３Ｇ０５全染料系光刻胶在液晶显示器中的应用曾㊀娅∗,魏雄周,万㊀彬,黎㊀敏,闵泰烨(重庆京东方光电科技有限公司,重庆４００７００)摘要:为了提升液晶显示器的透过率,优化产品白平衡提升色温,本研究在液晶显示器行业内首次使用了全染料系的蓝色光阻材料,并搭配实际产品,对该材料进行了一系列应用性评价.首先,对材料进行原理性分析,初步评估全染料系材料的透过率和光学稳定性㊁热稳定性;接着,使用该材料光谱进行初步的色度评估,并搭载产品进行测试.测试结果表明:此款全染料系蓝色光阻材料相较于传统颜料㊁染料混合系蓝色光阻材料,透过率可提升约９％;产品组装背光源后,产品透过率可提升约３％,并且可将某一款特定T V 产品的色温提升至１０７００K (客户规格１００００Kʃ１０００K ),对产品显示性能有较大提升.结合G ８．５世代线工艺性测试和产品信赖性评价,可以得出结论:全染料系蓝色光阻材料具有更优异的性能,满足量产标准,可在G ８．５世代线应用和量产.关㊀键㊀词:全染料;光刻胶;透过率;稳定性中图分类号:T N １４１．９㊀㊀文献标识码:A㊀㊀d o i :１０．３７１８８/Y J Y X S ２０２０３５０９．０９３３A p p l i c a t i o no fA l lD y eB l u e p h o t o r e s i s t i n l i q u i d c r y s t a l d i s p l a yZ E N G Y a ∗,W E IX i o n g Ｇz h o u ,WA NB i n ,L IM i n ,M I N T a i Ｇye (C h o n g q i n g B O EO p t o e l e c t r o n i c sT e c h n o l o g y C o ．,L t d ．,C h o n g q i n g ４００７００,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t o e n h a n c e t h e t r a n s m i t t a n c eo fL C D ,o pt i m i z e t h ew h i t eb a l a n c e a n de n h a n c e t h e c o l o r t e m p e r a t u r e ,t h i s s t u d y u s e sA l lD y eB l u e p h o t o r e s i s t i nL C Di n d u s t r y fo r t h e f i r s t t i m e ,a n d e v a l u a t e s a s e r i e so f a p p l i c a t i o n i na c t u a l p r o d u c t ．F i r s t l y ,b a s e do nt h er a t i o n a l a n a l y s i so fA l lD ye B l u e p h o t o r e s i s t ,t h e d y em a t e r i a l s t r a n s m i t t a n c e ,o p t i c a l s t a b i l i t y a n d t h e r m a l s t a b i l i t y ar e p r e l i m i Ｇn a r r y e v a l u a t e d ．T h e n ,t h em a t e r i a l s p e c t r u mi s u s e d f o r c o l o r s i m u l a t i o n a n d i t i s t e s t e db ypr o d u c t s i n p r o d u c t i o n l i n e ．E x p e r i m e n t a l r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h i sA l lD y eB l u e p h o t o r e s i s th a s t h e i m p r o v e Ｇm e n t o f t r a n s m i t t a n c e a b o u t ９％i n c o n t r a s t o f t h e t r a d i t i o n a l b l u ew h i c h i s t h e h y b r i d o f p i gm e n t a n d d y e ．A f t e r a s s e m b l ew i t h t h eb a c k l i g h t ,t h e p r o d u c t p e r f o r m a n c eh a s a l a r g e i m pr o v e m e n t ．T h e t r a n s Ｇm i t t a n c e i n c r e a s e a b o u t ３％,a n dt h eC C Tc a nb eu p t o１０７００K (c u s t o m e r s pe c if i c a t i o n s i s１００００K＋１０００K )f o r o n e s p e c i f i cT V p r o d u c t ．W i t h t h e e v a l u a t i o n o f l i n e a p p l i c a t i o n t e s t a n d r e l i a b i l i t y e v a l u Ｇa t i o no fG ８．５g e n e r a t i o n ,i t c a nb e c o n c l u d e d th a t t h eA l l D y e B l u e p h o t o r e si s t h a sm o r e e x c e l l e n t p e r Ｇf o r m a n c e a n d c o u l dm e e t t h e p r o d u c t i o n s t a n d a r d s o fG ８．５g e n e r a t i o n l i n e ．K e y wo r d s :A l lD y e ;p h o t o r e s i s t ;t r a n s m i t t a n c e ;s t a b i l i t y１㊀引㊀㊀言㊀㊀随着液晶显示器产品的不断更新换代,液晶显示器行业竞争日趋激烈,目前显示器主要朝着高屏占比㊁窄边框㊁高色域㊁高分辨率㊁超薄㊁超轻㊁超低功耗㊁超长待机等方向发展.而笔记本电脑低功耗产品已经成为高端笔记本厂商的主要竞争领域[１],为了实现低功耗,需要产品具有较高的透过率.目前多采用价格昂贵的K S F粉背光源搭配业内现有彩膜光刻胶,实现提升透过率的目的,但是该方案存在色温偏下限,白点有超出客户规格的风险,且K S F粉成本高昂,受限较大.光刻胶是一种通过光化学反应,材料特性发生转变的材料.在液晶显示领域通过曝光㊁显影㊁刻蚀㊁热烘等工艺,把掩模板上的图案通过光刻胶转移到玻璃基板上,留下设计图案[２Ｇ３].光刻胶通常分为正性光刻胶和负性光刻胶,彩膜基板使用的光刻胶一般是负性光刻胶,通过远紫外光照射并用碱性溶液显影后,形成与掩膜板图案相反的图形.提高彩膜光刻胶材料的透过率㊁色度㊁对比度是负性光刻胶行业内的主要发展方向[４].彩膜光刻胶主要由红㊁绿㊁蓝三色组成,业内红色光刻胶发展较为缓慢,困难较大,目前仍采用全颜料材料进行研发和生产;绿色材料正在逐步出现颜料和部分染料混合的材料,目前该混合材料正处于试产阶段;蓝色材料由颜料和染料混合生产,在液晶显示屏供应链中已量产多年,目前正处于朝着全染料的方向发展,全染料材料[５]在业内处于量产初期.目前,行业内的T F TＧL C D产品蓝色光刻胶均采用颜料系(P i g m e n t)或染料和颜料混合系(H y b r i d)材料生产.而颜料系或染料和颜料混合系材料粒子直径一般为２０~１００n m,是悬浮分散在有机溶剂中,通过曝光㊁显影和热烘技术后,稳定地存在于T F TＧL C D彩色滤光片上.彩色滤光片通过吸收和透过背光发出来的光,最终进入人眼,实现显示器的色彩可视化.彩色滤光片阻隔了大部分的背光光线,对产品的透过率影响巨大.２㊀原理性分析２．１㊀透过率提升分析图１为全染料系(A l l D y eB l u e)材料㊁染料和颜料混合系(H y b r i d B l u e)材料㊁全颜料系(P i g m e n tB l u e)材料３种材料分别制备的彩色滤光膜的透过率对比图.其中,蓝色可见光主要的波长为３８０~５００n m,从图中３８０~５００n m波长处的透过率可以看出,色度保持一致时,材料透过率大小排序为:全染料系＞染料和颜料混合系＞全颜料系.透过率差异大的主要原因见表１,全染料系的粒子直径一般为１~３n m,远小于全颜料系的粒子直径(２０~１００n m),且全染料系材料可以完全溶解在溶剂中,溶液呈透明状,不会由于粒子粒径过大而阻挡和反射背光发出来的光,从而透过率明显大于全颜料系光刻胶和混合系光刻胶[６].混合系光刻胶有着一部分染料系光刻胶的优势,透过率也高于全颜料系光刻胶.图１㊀３种蓝色光刻胶材料透过率对比F i g．１㊀C o n t r a s t o f t h r e ek i n d s o f b l u e p h o t o r e s i s tm a t e r i a l s表１㊀全染料系与染料和颜料混合系㊁全颜料系的材料对比T a b．１㊀C o n t r a s t o fA l lD y eB l u e,H y b r i dB l u e,P i g m e n tB l u em a t e r i a l sP i g m e n t H y b r i d A l lD y e 透过率低中高材料类型无机混合有机分子粒径２０~１００n m－１~３n m溶解性(有机溶剂)悬浮分散悬浮分散溶解４３９㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷㊀２．２㊀稳定性分析染料分子由有机小分子组成,受热会分解.在原料合成时,在一定化学反应下将多个染料分子通过化学键结构相连接[７Ｇ８],可提高耐热稳定性,同时在染料分子上接枝官能基也可以提高其耐热性.表２为３种蓝色光刻胶的色度耐热性实验分析,测试高温热烘对材料色度的影响,色度稳定性越好越有利于产线制作.B x㊁B y为蓝颜色的色坐标.实验条件为２３０ħ,２５m i n,经过５次热烘之后,受热色坐标变化量:全染料系ʈ全颜料系＞染料与颜料混合系.说明此种全染料系的蓝色光刻胶受热色度稳定性良好.表２㊀３种蓝色光刻胶色度耐热性对比T a b．２㊀T h e r m a l s t a b i l i t y c o n t r a s to f t h r e ek i n d so fb l u e p h o t o r e s i s tm a t e r i a l s材料热烘次数１次３次５次变化量(δ＝O v e n５－O v e n１)P i g m e n tB l u e B y０．１３９０．１４１０．１４３０．００４H y b r i dB l u e B y０．１０１０．１０５０．１０８０．００７A l l d y eB l u e B y０．１０１０．１０４０．１０５０．００４２．３㊀色温改善分析色温作为液晶显示器色彩评价方面的重要指标,很大程度上决定了用户的感知情况.各个品牌产品对色温有自己的要求,一般２７００~３２００K为黄光,４０００~４５００K为暖白光,６０００~６５００K为白光,大于６５００K为冷白光.色温计算公式为:C C T＝４３７(W x－０．３３２)/(０．１８５８－W y)３＋３６０１(W x－０．３３２)/(０．１８５８－W y)２＋６８３１(W x－０．３３２)/(０．１８５８－W y)＋５５１７,色温主要受白点坐标(W x,W y)影响.在一款电视产品设计中,客户要求色温规格为１００００ʃ１０００K,实际制作过程中测试白点坐标W x㊁W y为(０．２８６,０．２９７),色温约８９５４K,略小于客户规格.使用全染料系光刻胶可以提升蓝色像素透过率,白点坐标调整为(０２７８,０．２８０),色温调整到１０７００K.蓝色透过率的提升对产品白平衡和色温有着较大改善.３㊀应用性评价３．１㊀产线工艺性评价新材料需验证产线制版性工艺能力.采用全染料系光刻胶在G８．５世代线搭载笔记本电脑产品进行材料工艺性评价测试,根据G８．５代线,设计了符合产线量产的实验条件,测试中心条件为H P温度:９０ħ,１００s;曝光间隙:２５０μm;曝光量:４０m J/c m２;显影时间:８５s.分别测试评价了像素大小(C D,设计规格５５μm)随曝光条件及显影时间的变化关系.表３为全染料系光刻胶搭载一款产品进行的工艺性评价数据.表３㊀工艺性评价数据T a b．３㊀M a n u f a c t u r a b i l i t y e v a l u a t i o nd a t aE x p o．G a p/μm C D/μmE x p o．D o s e/(m J c m－２)C D/μmD e v．T i m e/s C D/μm ２２０５３．８５３０５４．６４７０５５．４９２５０５５．３４４０５５．３８５５５．３４２８０５７．２２５０５６．０６１００５５．２中心条件:H Pʒ９０ħ,１００s;E x p o．G a pʒ２５０μm;E x p o．D o s eʒ４０m J/c m２．D e v．T i m eʒ８５s ．图２㊀曝光间隙对像素C D的影响F i g．２㊀E f f e c t o f e x p o s u r e g a p o n p i x e l C D从图２㊁图３㊁图４中可以看出,滤光膜C D(像素大小)随曝光量㊁曝光间隙及显影时间的变化基本成线性关系,C D随曝光间隙变化幅度为~０．５６２μm/１０μm,C D随曝光量变化幅度为~０．７１０μm/１０m J/c m２,C D随显影时间变化幅度为~－０．０９７μm/１０s.工艺性与工艺条件成线性关系,产线实际生产时可以通过适当的工艺条件调整改变材料的像素C D,具备产线量产性.５３９第９期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀曾㊀娅,等:全染料系光刻胶在液晶显示器中的应用图３㊀曝光量对像素C D 的影响F i g ．３㊀E f f e c t o f e x po s u r e d o s e o n p i x e l CD 图４㊀显影时间对像素C D 的影响F i g ．４㊀E f f e c t o f d e v e l o pm e n t t i m e o n p i x e l C D ３．２㊀光照稳定性评价采用全染料系光刻胶搭载现有R G 光刻胶制作成面板之后,连续点亮面板,定期测试记录面板的蓝色色坐标,分别测试了０,７,１４,２１,２８,３５d 的蓝色色坐标,变化趋势如图５所示.从图５可以看出,采用全染料系光刻胶搭载现有R G 光刻胶制作成面板之后,连续点亮面板３５d ,蓝色色坐标无明显变化,说明全染料系应用于液晶显示器之后光照稳定性较好.图５㊀全染料系蓝色色坐标随光照时间变化趋势图F i g ．５㊀T r e n do fA l lD y eB l u e B y on l i g h t t i m e ３．３㊀底切与坡度角评价彩色滤光膜制备时,由于曝光强度不一致,容易造成像素两端出现倒梯形的形状,称此形貌为(U n d e r c u t).出现底切现象容易造成像素漏光,影响产品显示品质.底切一般与曝光工艺有关也和材料内部的光起始剂有关.坡度角(T a p e )是像素两端曝光后在遮光层或基板上形成的角.为了在后工序中涂抹平坦层的时候不出现破膜等问题,一般要求彩色滤光膜的坡度角小于６０ʎ.由全染料系材料制备的蓝色滤光膜的底切和坡度角测试如图６㊁图７所示,该材料无底切现象,坡度角满足规格.图６㊀试验像素自动光学检测图F i g ．６㊀A u t o m a t e do p t i c a l i n s p e c t i o n (A O I )o f e x pe r i Ｇm e n t a l pi x el 图７㊀全染料系材料坡度角扫描电镜图.(a )２１７５ʎ;(b )２７．８６ʎ.F i g ．７㊀S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o pe (S E M )o fA l l D y eB l u em a t e r i a l s t a p ea n gl e ．(a )２１．７５ʎ;(b )２７．８６ʎ．３．４㊀高低温信赖性评价采用全染料系材料制成的面板投入信赖性评价,评价内容为:T HO (５０ħ,８０％R H ,老化２４０h )㊁T HO (６０ħ,９０％R H ,老化２４０h )㊁T H S (６０ħ,９０％R H ,老化２４０h )㊁T S T Ｇ１(－２０~６０ħ,p e r ３０m i n ,１００c y c l e ).信赖性测试选取５片由全染料系材料制作的成品屏,在上述环境条件下存放１２天,点灯测试,屏幕能正常点亮,并且功能性和外观均无异常,判定全染料系材料制成６３９㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷㊀的面板信赖性良好,通过产品信赖性评价测试.３．４㊀光学评价采用传统蓝色光阻材料和全染料系光阻材料制备成面板之后,在同等B x 色度下对C 光和背光下的光学和透过率进行分析.从表４中可以看出,全染料系制成的面板B y 更接近客户目标值表４㊀传统蓝色光阻材料和全染料系蓝色光阻材料光学评价对比表T a b ．４㊀O p t i c s e v a l u a t i n g co n t r a c t o fN o r m a l B l u e a n dA l l D yeB l u e I t e m N o r m a l B l u eA l lD yeB l u e －C l i g h t B L U C l i g h t B L UB x ０．１３８０．１４８０．１４１０．１４８B y ０．１０２０．０６８０．０９６０．０６４B y １０．８６－１１．８８(９．３９％ʏ)－L v －２６５．５８－２７４．１３(３．２２％ʏ)(客户规格一般为B y ０．０６０),C 光下,B y 提升约９．３９％,背光下透过率提升约３．２２％,显示性能更为优异.４㊀结㊀㊀论本文基于对全染料系材料的原理和实验分析,对比了全染料系㊁染料和颜料混合系材料和全颜料系材料的特性㊁制备成面板后的透过率及色坐标测试.可以看出相较于目前的颜料系和染料和颜料混合系蓝色光刻胶,采用全染料系列的光刻胶,C 光下蓝色光刻胶的单色透过率可以提升约９％,搭配背光源下的面板透过率可以提升约３％.对全染料系材料进行产线工艺性测试,结果无不良发生,特性值变化规律水平与目前量产采用的染料和颜料混合系光刻胶相当.对盒制成面板之后,连续点灯３５d ,蓝色色坐标无变化,光稳定性较好,高低温信赖性评价良好,可以应用于液晶显示器件中.参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀赵成阳,魏杰．光刻胶发展概述[J ]．信息记录材料,２０１５,１６(５):４２Ｇ４９．Z HA OCY ,W E I J ．T h e o v e r v i e wo f p h o t o r e s i s t s d e v e l o p m e n t [J ]．I n f o r m a t i o nR e c o r d i n g Ma t e r i a l s ,２０１５,１６(５):４２Ｇ４９．(i nC h i n e s e )[２]㊀P F E I F F E RF ,F E L I X N M ,N E U B E RC ,e t a l ．P h y s i c a l v a p o rd e po s i t i o no fm o l e c u l a r g l a s s p h o t o r e s i s t s :an e w r o u t e t o c h e m i c a l l y a m p l i f i e d p a t t e r n i n g [J ]．A d v a n c e dF u n c t i o n a lM a t e r i a l s ,２００７,１７(１４):２３３６Ｇ２３４２．[３]㊀WA G N E R C ,HA R N E D N．E U Vl i t h o g r a p h y :l i t h o g r a p h yg e t se x t r e m e [J ]．N a t u r eP h o t o n i c s ,２０１０,４(１):２４Ｇ２６．[４]㊀D A I J ,C HA N GS W ,HAMA D A ,e t a l ．M o l e c u l a r g l a s s r e s i s t s f o r h i g h Ｇr e s o l u t i o n p a t t e r n i n g [J ]．C h e m i s t r y o fM a t e r i a l s ,２００６,１８(１５):３４０４Ｇ３４１１．[５]㊀F U K U S H I MA Y ,WA T A N A BT ,OHN I S H IR ,e t a l ．P A Gs t u d y o f P A Gb o n d e d r e s i s t f o rE U Va n dE B l i t h o gＧr a p h y [J ]．J o u r n a l o f P h o t o p o l y m e rS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,２００８,():４６５Ｇ４６８．[６]㊀庞玉莲,邹应全．光刻材料的发展及应用[J ]．信息记录材料,２０１５,１６(１):３６Ｇ５１．P A N G YL ,Z O U Y Q．D e v e l o p m e n t a n d a p p l i c a t i o n o f l i t h o g r a p h y m a t e r i a l s [J ]．I n f o r m a t i o nR e c o r d i n g Ma t e r i Ｇa l s ,２０１５,１６(１):３６Ｇ５１．(i nC h i n e s e)[７]㊀D ES I L V A A ,O B E RCK．H y d r o x y p h e n y l b e n z e n e d e r i v a t i v e s a s g l a s s f o r m i n g m o l e c u l e s f o r h i gh r e s o l u t i o n p h o t o Ｇr e s i s t s [J ]．J o u r n a l o f M a t e r i a l sC h e m i s t r y ,２００８,１８(１６):１９０３Ｇ１９１０．[８]㊀许箭,陈力,田凯军,等．先进光刻胶材料的研究进展[J ]．影像科学与光化学,２０１１,２９(６):４１７Ｇ４２９．X UJ ,C H E NL ,T I A N KJ ,e t a l ．M o l e c u l a r s t r u c t u r e o f a d v a n c e d p h o t o r e s i s t s [J ]．I m a g i n g Sc i e n c e a n dP h o t o Ｇc h e m i s t r y ,２０１１,２９(６):４１７Ｇ４２９．(i nC h i n e s e )作者简介:㊀曾㊀娅(１９９１－),女,重庆永川人,硕士,高级研究员,２０１６年于四川大学获得硕士学位,主要从事液晶显示器C F 工艺与设计的研究.E Ｇm a i l :z e n g ya ＠b o e ．c o m．c n ７３９第９期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀曾㊀娅,等:全染料系光刻胶在液晶显示器中的应用。

光刻胶行业深度：行业壁垒、前景分析、产业链及相关公司深度梳理

光刻胶发展至今已有百年历史，现已广泛用于集成电路、显示、PCB等领域，是光刻工艺的核心材料。

高壁垒和高价值量是光刻胶的典型特征。

光刻胶属于技术和资本密集型行业，全球供应市场高度集中。

而目前，我国光刻胶自给率较低，生产也主要集中在中低端产品，国产替代的空间广阔。

随着国内厂商在高端光刻胶领域的逐步突破，未来国产替代进程有望加速。

下面我们通过对光刻胶概述、发展壁垒、相关政策、产业链及相关公司等方面进行深度梳理，试图把握光刻胶未来发展。

01光刻胶行业概述1.光刻是光电信息产业链中核心环节光刻技术是指利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将图形传递到介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术，是光电信息产业链中的核心环节之一。

以芯片制造为例，在晶圆清洗、热氧化后，需通过光刻和刻蚀工艺，将设计好的电路图案转移到晶圆表面上，实现电路布图，之后再进行离子注入、退火、扩散、气相沉积、化学机械研磨等流程，最终在晶圆上实现特定的集成电路结构。

2.光刻胶是光电工艺核心材料光刻胶，又称光致抗蚀剂，是一种对光敏感的混合液体，是光刻工艺中最核心的耗材，其性能决定着光刻质量。

作为图像转移“中介”，光刻胶是通过曝光显影蚀刻工艺发挥转移作用，首先将光刻胶涂覆于有功能层的基底上，然后紫外光通过掩膜版进行曝光，在曝光区促使光刻胶发生溶解度变化反应，选择性改变其在显影液中的溶解度，未溶解部分最后在蚀刻过程中起保护作用，从而将掩模版上的图形转移到基底上。

3.光刻胶分类（1）按反应机理可分为正性和负性光刻胶根据化学反应机理不同，光刻胶可分正性光刻胶和负性光刻胶。

正性光刻胶受光照射后，感光部分发生分解反应，可溶于显影液，未感光部分显影后仍留在基底表面，形成的图形与掩膜版相同。

负性光刻胶正好相反，曝光后的部分形成交联网格结构，在显影液中不可溶，未感光部分溶解，形成的图形与掩膜版相反。

（2）按应用领域可分为PCB、LCD、半导体光刻胶根据应用领域不同，光刻胶可分为PCB光刻胶、LCD光刻胶和半导体光刻胶，技术门槛逐渐递增。

中国光刻胶市场发展前景分析

中国光刻胶市场发展前景分析光刻胶主要用于图形转移用耗材。

光刻胶是一种胶状的物质，可以被紫外光、深紫外光、电子束、离子束、X射线等光照或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料，是光刻工艺中的关键材料，主要应用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工。

具体流程如在光刻工艺中，光刻胶被均匀涂布在衬底上，经过曝光(改变光刻胶溶解度)、显影(利用显影液溶解改性后光刻胶的可溶部分)与刻蚀等工艺，将掩膜版上的图形转移到衬底上，形成与掩膜版完全对应的几何图形。

根据在显影过程中曝光区域的去除或保留可分为正性光刻胶和负性光刻胶。

正性光刻胶之曝光部分发生光化学反应会溶于显影液，而未曝光部分不溶于显影液，仍然保留在衬底上，将与掩膜上相同的图形复制到衬底上。

而负性光刻胶之曝光部分因交联固化而不溶于显影液，而未曝光部分溶于显影液，将与掩膜上相反的图形复制到衬底上。

1、中国半导体材料市场稳步增长《2020-2026年中国光刻胶行业市场深度监测及投资战略决策报告》数据显示：中国半导体材料市场稳步增长。

2018年全球半导体材料销售额达到519.4亿美元，同比增长10.7%。

其中中国销售额为84.4亿美元。

与全球市场不同的是，中国半导体材料销售额从2010年开始都是正增长，2016年至2018年连续3年超过10%的增速增长。

而全球半导体材料市场受周期性影响较大，特别是中国台湾，韩国两地波动较大。

北美和欧洲市场几乎处于零增长状态。

而日本的半导体材料长期处于负增长状态。

全球范围看，只有中国大陆半导体材料市场处于长期增长窗台。

中国半导体材料市场与全球市场形成鲜明对比。

全球半导体材料逐步向中国大陆市场转移。

从各个国家和地区的销售占比来看，2018年排名前三位的三个国家或地区占比达到55%，区域集中效应显现。

其中，中国台湾约占全球晶圆的23%的产能，是全球产能最大的地区，半导体材料销售额为114亿美元，全球占比为22%，位列第一，并且连续九年成为全球最大半导体材料消费地区。

光刻胶项目可行性报告

光刻胶项目可行性报告一、项目背景和市场分析光刻胶是一种高分子材料，广泛应用于半导体制造和微电子工艺。

随着科技的发展和半导体行业的兴起，对光刻胶的需求不断增加。

市场竞争激烈，但也存在着一些机会和空白。

目前在国内市场上，光刻胶主要依赖进口，国内生产能力相对较弱。

虽然国内电子制造业快速发展，但光刻胶产品的质量和性价比仍存在差距。

同时，随着智能设备的广泛应用和新兴技术的崛起，对光刻胶的需求不断增加。

因此，开展光刻胶项目具有良好的市场前景和潜在商机。

二、项目可行性分析1.技术可行性2.市场可行性光刻胶市场竞争激烈，需要新项目具备一定的竞争优势。

通过对市场需求的调研和分析，确定目标市场和定位。

同时，与相关合作伙伴建立良好的合作关系，确保市场占有率的稳步提升。

3.生产可行性4.经济可行性经济可行性是项目能否长期发展的重要因素。

通过对投资收益率、成本控制和盈利能力等指标进行综合分析，判断项目的经济可行性。

同时，还需要在项目初期制定出详细的资金规划和财务预测，确保项目的资金运作和经营风险可控。

三、项目风险及对策开展光刻胶项目存在一定的风险，主要包括技术风险、市场风险和资金风险。

项目团队应制定相应的对策来降低风险。

1.技术风险建立专业的研发团队，持续关注科研进展和技术创新，确保项目技术的先进性和竞争力。

与高校和研究机构建立合作关系，共享科研成果，避免技术滞后。

2.市场风险进行市场调研，了解市场需求和竞争格局，制定切实可行的营销策略和产品定价。

建立稳定的销售渠道和合作伙伴，做好市场拓展和客户维护。

3.资金风险制定详细的资金计划和财务预测，实施有效的成本控制措施，确保项目的资金运作和经营风险可控。

四、项目评估总结与建议通过技术、市场、生产和经济可行性的评估，光刻胶项目具备良好的发展前景。

但也需要注意技术、市场和资金风险的预防和控制。

对于项目团队来说，需要具备一定的技术实力和市场敏感性，通过创新和市场调研来提升产品竞争力。

中国光刻胶行业发展概况及市场规模分析

中国光刻胶行业发展概况及市场规模分析一、光刻胶是电子制造重要材料1、光刻胶广泛应用于电子行业光刻胶又称光致抗蚀剂，是一种对光敏感的混合液体。

其组成部分包括：光引发剂（包括光增感剂、光致产酸剂）、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂。

光刻胶可以通过光化学反应，经曝光、显影等光刻工序将所需要的微细图形从光罩（掩模版）转移到待加工基片上。

依据使用场景，这里的待加工基片可以是集成电路材料，显示面板材料或者印刷电路板。

在平板显示行业；主要使用的光刻胶有彩色及黑色光刻胶、LCD触摸屏用光刻胶、TFT-LCD正性光刻胶等。

在光刻和蚀刻生产环节中，光刻胶涂覆于晶体薄膜表面，经曝光、显影和蚀刻等工序将光罩（掩膜版）上的图形转移到薄膜上，形成与掩膜版对应的几何图形。

在PCB行业；主要使用的光刻胶有干膜光刻胶、湿膜光刻胶、感光阻焊油墨等。

干膜是用特殊的薄膜贴在处理后的敷铜板上，进行曝光显影；湿膜和光成像阻焊油墨则是涂布在敷铜板上，待其干燥后进行曝光显影。

干膜与湿膜各有优势，总体来说湿膜光刻胶分辨率高于干膜，价格更低廉，正在对干膜光刻胶的部分市场进行替代。

在半导体集成电路制造行业；主要使用g线光刻胶、i线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶等。

在大规模集成电路的制造过程中，一般要对硅片进行超过十次光刻。

在每次的光刻和刻蚀工艺中，光刻胶都要通过预烘、涂胶、前烘、对准、曝光、后烘、显影和蚀刻等环节，将光罩（掩膜版）上的图形转移到硅片上。

光刻胶是集成电路制造的重要材料：光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。

光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的35%，并且耗费时间约占整个芯片工艺的40%-50%。

光刻胶材料约占IC制造材料总成本的4%，市场巨大。

因此光刻胶是半导体集成电路制造的核心材料。

按显示效果分类；光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。

负性光刻胶显影时形成的图形与光罩（掩膜版）相反；正性光刻胶形成的图形与掩膜版相同。

TFT-LCD制造行业VOCs排放特征及减排效果

第３５卷㊀第１０期２０２０年１０月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀C h i n e s e J o u r n a l o fL i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ㊀㊀㊀㊀㊀V o l ．３５㊀N o ．１０㊀O c t ．２０２０㊀㊀收稿日期:２０２０Ｇ０４Ｇ２９;修订日期:２０２０Ｇ０５Ｇ２６．㊀㊀∗通信联系人,E Ｇm a i l :X Y Z ４７１８＠１６３．c o m文章编号:１００７Ｇ２７８０(２０２０)１０Ｇ１０８７Ｇ０８T F T ＧL C D 制造行业V O C s 排放特征及减排效果高㊀齐,马㊀建,胡吉国,盛守祥∗,陈㊀琛,冯俊亭(合肥京东方显示技术有限公司,安徽合肥２３００１２)摘要:为掌握和了解T F T ＧL C D 行业生产过程中,各工艺环节挥发性有机物(V O C s )的排放特征,以国内某T F T ＧL C D 制造公司为例,研究了各生产车间的V O C s 浓度分布.结果表明:阵列生产车间V O C s 均值浓度最高,波动范围为４．１４~１１．１９ˑ１０－６(１~１２月);彩膜(C F )生产车间光刻胶成分比较复杂,绿胶产线V O C s 均值浓度最高,为４．６~１４．５０ˑ１０－６(１~１２月);阵列和C F 车间V C D 区域,V O C s 浓度最高;降低T F T ＧL C D 生产车间V O C s 的浓度关键在于源头控制,投加沸石转轮吸附设备对生产车间V O C s 浓度的降低具有很明显的作用,可以去除大约６０．７１％~７１．３３％的有机废气.关㊀键㊀词:T F T ＧL C D 生产;V O C s;排放特征;光刻胶中图分类号:T N ８７３＋．９３;X ７０１．７㊀㊀文献标识码:A㊀㊀d o i :１０．３７１８８/Y J Y X S ２０２０３５１０．１０８７V O C s e m i s s i o n c h a r a c t e r i s t i c s a n d t r e a t m e n t e f f e c t o fT F T ＧL C D m a n u f a c t u r i n g i n d u s t r yG A O Q i ,MAJ i a n ,HUJ i Ｇg u o ,S H E N GS h o u Ｇx i a n g ∗,C H E N C h e n ,F E N GJ u n Ｇt i n g(H e f e iB O E D i s p l a y T e c h n o l o g y C o ．,L t d ．,H e fe i ２３００１２,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t o g r a s p a n du n d e r s t a n d t h eV o l a t i l eO r g a n i cC o m po u n d s (V O C s )e m i s s i o nc h a r a c Ｇt e r i s t i c s o f v a r i o u s p r o c e s s l i n k s i n t h e p r o d u c t i o n p r o c e s s o f t h eT F T ＧL C D i n d u s t r y ,a d o m e s t i cT F T ＧL C D m a n u f a c t u r i n g c o m p a n y w a s s e l e c t e d a s a n e x a m p l e t o s t u d y t h eV O C s c o n c e n t r a t i o n d i s t r i b u t i o n o f e a c h p r o d u c t i o nw o r k s h o p ．T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e a v e r a g e c o n c e n t r a t i o n o fV O C s i n t h eA r r a y p r o d u c t i o nw o r k s h o p w a s ４．１４~１１．１９ˑ１０－６i naw h o l e y e a r ．T h e p h o t o r e s i s t c o m po s i t i o n i n t h eC F p r o d u c t i o nw o r k s h o p w a sm o r e c o m p l e x ,a n d t h e a v e r a g eV O C s c o n c e n t r a t i o n o f gr e e n p r o d u c t i o n l i n e w a s t h eh i g h e s t ,w h i c hw a s ４．６~１４．５０ˑ１０－６i naw h o l e y e a r ．T h eh i g h e s tV O C s c o n c e n t r a t i o nw a s f o u n d a tV C Do fA r r a y a n dC Fw o r k s h o p ．T h ek e y t o r e d u c e t h e c o n c e n t r a t i o no fV O C s i n t h eT F T ＧL C D p r o d u c t i o nw o r k s h o p l i e s i n s o u r c e c o n t r o l ．A d d i n g z e o l i t e r o t o r a d s o r p t i o n e q u i p m e n t h a d a s i gＧn i f i c a n t e f f e c t o n r e d u c i n g t h e c o n c e n t r a t i o no fV O C s i n t h e p r o d u c t i o nw o r k s h o p,a n dc o u l d r e m o v e a b o u t ６０．７１％~７１．３３％o f o r ga n i cw a s t e g a s ．K e y wo r d s :T F T ＧL C D p r o d u c t i o n ;V O C s ;e m i s s i o n c h a r a c t e r i s t i c s ;p h o t o r e s i s t１㊀引㊀㊀言㊀㊀挥发性有机物(V O C s)是形成颗粒物(P M２５)㊁臭氧(O３)等二次污染物的重要前体物,进而引发灰霾㊁光化学烟雾等大气环境问题[１].V O C s不仅会对环境产生危害,而且还威胁着人类的身体健康[２].目前,我国已经是世界上最大的电子产品消费大国,同时也是全球最大的电子产品制造基地[３].电子行业T F TＧL C D在生产制造过程中会使用到大量的有机溶剂(如P GM E A㊁NＧ甲基甲酰胺㊁异丙醇㊁稀释剂等),导致大量的挥发性有机物排放[４Ｇ８],此类有机物成分比较复杂,主要成分的物质没有国家职业卫生标准限值的规定和检测方法,因此V O C s受到越来越多的关注[９].夏邦寿等人[１０]研究了电子工业废气V O C s 排放整体特性并对防治措施进行了探讨;肖景方等人[１１]对电子产品在生产过程中有机物的排放做了研究,结果表明不同产品生产线排气筒及车间废气浓度差异很大;栾冬辉等人[１２]研究了洁净厂房V O C的控制方案,从源头上对减少V O C s 的排放提出了控制方案;盛守祥等人[１３Ｇ１４]通过研究T F TＧL C D制造企业V O C s的排放发现,污染物主要成分是丙二醇单甲醚醋酸酯以及少量苯系物类.目前大多数V O C s研究都处于宏观阶段,对于在T F TＧL C D生产过程中,各工艺阶段V O C s浓度分布情况及如何减少洁净间V O C s排放防治措施的研究很少.以某T F TＧL C D制造公司为例,研究在生产过程中各工艺V O C s浓度的分布情况,同时采用沸石转轮吸附技术对洁净生产车间V O C s进行收集处理,对比处理前后的车间V O C s浓度,为后续提出降低V O C s的处理措施提供相应的依据.２㊀T F TＧL C D工艺与有机废气产污环节介绍㊀㊀T F TＧL C D工业流程主要包括阵列㊁彩膜㊁成盒㊁模组４部分,如图１所示.阵列生产厂房负责阵列基板的生产包括玻璃基板清洗㊁P E C V D㊁溅射㊁光刻㊁刻蚀㊁剥离等工序;彩色滤光片是T F TＧ图１㊀T F TＧL C D生产工艺和有机废气产污环节F i g．１㊀S c h e m a t i cd i a g r a mo f p r o d u c t i o n p r o c e s sa n do r g a n i c w a s t e g a s g e n e r a t i o n l i n k o fT F TＧL C DL C D的重要组成部分,其基本结构由玻璃基板(G l a s sS u b s t r a t e)㊁黑色矩阵(B l a c k M a t r i x)㊁彩色层(C o l o rL a y e r)㊁保护层(O v e rC o a t)及I T O 导电膜所组成;成盒是将阵列基板和彩色滤光片经清洗㊁表面涂配向材料(P I)膜,经固化㊁摩擦取向处理,在C F玻璃基板及阵列基板分别涂布封框胶进行液晶散布,两基板在真空中粘合㊁固化,即成盒;模组厂房模块的生产,包括偏光片贴附㊁导电胶/C O F/P C B热压连接㊁背光源及外框组装㊁老化㊁返修等工序.T F TＧL C D在生产过程中有机废气产生于阵列车间的涂光刻胶㊁剥离,彩膜车间的黑矩阵(B M)涂胶㊁R G B涂胶㊁保护膜(O C)㊁P S膜等工序以及成盒车间涂P I液等工序.V O C s的排放形式分为两种,一种是有组织排放,车间内的废气通过负压收集系统排放至屋面的有机废气处理系统进行燃烧处理;另一种是无组织排放,生产车间８８０１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷㊀内未被收集的一部分有机废气通过通风设备逃逸,还有含有V O C s 废水㊁废液和固体废物在处理过程中的无组织排放.洁净生产车间内V O C s 异味明显,为保障作业人员的身体健康和工作效率,确保员工放下对异味的担忧,特对各生产工艺V O C s 无组织排放情况进行管控,同时采取相应措施降低车间V O C s 浓度.３㊀监测方法根据国家«公共场所卫生监测技术规范»,检测使用的仪器为美国华瑞p p b R A E ３０００(P I D )手持式V O C s 检测仪,该仪器内置有２００多种气体,反应灵敏,检测范围达到１ˑ１０－９~１ˑ１０－２,对T F T ＧL C D 生产过程中产生的N Ｇ甲基甲酰胺㊁丙二醇甲醚醋酸酯(P GM E A )㊁乙酸丁酯㊁乙二醇单甲醚㊁N Ｇ甲基吡咯烷酮等物质均有响应.图２㊀阵列㊁彩膜㊁成盒工艺产线V O C s 检测点位分布.F i g ．２㊀S c h e m a t i cd i a gr a m o fV O C sd e t e c t i o n p o i n t d i s t r i b u t i o n o fa r r a y,C F a n d c e l l p r o c e s s l i n e s ．在T F T ＧL C D 工业生产过程中,挥发性有机物主要来源于光刻胶和P I 液的使用产线㊁如阵列车间的涂胶(T r a c k )线,彩膜车间的涂布设备线和成盒的P I 液喷涂线,故检测点位主要设置在这些产线上,如图２所示.阵列车间涂胶线使用的光刻胶成分主要是P GM E A ,根据工艺结构,每条线设置４个检测点位,分别是R o b o t 区(A １)㊁涂胶区(A ２)㊁R o b o t 区(A ３).V C D 抽压区(A ４)㊁彩膜车间使用光刻胶成分比较复杂,有黑色胶(B M )㊁红绿蓝三色胶(R G B )㊁O C ㊁P S 等工艺产线,其产线工艺结构与阵列涂胶线相似,每条线也设置４个检测点,分别是R o b o t 区(B １)㊁涂胶区(B ２)㊁R o b o t 区(B ３)㊁V C D 抽压区(B ４).成盒车间使用P I 液成分主要是N Ｇ甲基吡咯烷酮,根据工艺结构,每条线设置３个检测点,分别是R o b o t 区(C １)㊁P I 液喷涂区(C ２)㊁R o b o t 区(C ３).检测点位高度均为１．５m 处(呼吸带高度),以分析V O C s 的分布及模拟人员可能吸入的条件.４㊀结果与讨论４．１㊀工艺生产线V O C s 浓度分布为分析阵列㊁彩膜㊁成盒工艺生产车间每条产线V O C s 的浓度分布情况,分别对３个车间中其(a)阵列车间(a )A r r a y w o r k s h o p中一条线１~１２月份的浓度进行监测,结果如图３所示.研究表明,阵列和C F 车间产线４个点位浓度分布情况几乎一致,V C D 抽压区(A ４㊁B ４)V O C s 浓度最高,V O C s 浓度分布趋势为A ４＞A ３＞A ２＞A １,B ４＞B ３＞B ２＞B １.分析工艺流程得知,阵列车间产线R o b o t １的屏流到C o a t e r １进行涂胶,然后通过R o b o t ２把屏放入V C D １中进行减压干燥,此工艺端会挥发出大量的有机气体,排放到有机处理系统,由于门和设备外壳闭合处有缝隙,导致(A ４)处V O C s 逸散出来,因此V C D １抽压区域的V O C s 浓度比C o a t e r １区域大.同理,彩膜车间产线和阵列车间产线一样,也是V C D ２抽压区域的V O C s 浓度比涂胶区域９８０１第１０期㊀㊀㊀㊀㊀高㊀齐,等:T F T ＧL C D 制造行业V O C s 排放特征及减排效果(b)彩膜车间(b)C Fw o r k s h o p(c)成盒车间(c)C e l lw o r k s h o p图３㊀工艺产线V O C s浓度分布(１~１２月)F i g．３㊀C u r v e s o fV O C s c o n c e n t r a t i o nd i s t r i b u t i o no fp r o c e s s l i n e(J a n u a r y t oD e c e m b e r)(C o a t e r２)大.成盒车间３个点位V O C s浓度波动稳定,产线V O C s分布较均衡.４．２㊀工艺生产车间V O C s浓度分布每条工艺产线挥发出的有机物会通过扩散方式稀释到对应生产车间的各个角落,为了解各主要生产车间的V O C s浓度情况,根据国家«公共场所卫生监测技术规范»,采用p p b R A E３０００手持式V O C气体检测仪对阵列㊁成盒㊁彩膜３个车间所有产线１~１２月份的V O C s浓度进行检测,并得出各车间V O C s均值浓度分布,如图４所示.阵列车间V O C s均值浓度是３个车间中最高的,波动范围为(４．１４~１１．１９)ˑ１０－６,最大值出现在３月份为１１１９ˑ１０－５;彩膜车间浓度次之,为(４．５６~９．７０)ˑ１０－６;成盒车间浓度最低,为(１．９６~７．８８)ˑ１０－６.４．３㊀产能对生产车间V O C s浓度的影响生产车间V O C s浓度受很多因素的影响,例如产能㊁胶成分差异㊁设备密封性能㊁工艺参数差异等,这些因素都会导致产线V O C s浓度出现波动.其中产能是主要影响因素,产能越大,涂胶用量也就越大,洁净间内V O C s浓度也就越高.例如３月份产能较２月产能增加３０％,图４中３月份的阵列㊁彩膜㊁成盒车间V O C s均值浓度分别增加了(２．０５,１．９０,１．１５)ˑ１０－６.８月份成盒产线V O C s明显降低主要是因为８月份生产产能降低约５％.图４㊀阵列㊁成盒㊁彩膜车间V O C s均值浓度(１~１２月).F i g．４㊀C u r v e so fa v e r a g ec o n c e n t r a t i o no fV O C s i na r r a y,c e l l a n dC Fw o r k s h o p(J a n u a r y t oD eＧc e m b e r)．４．４㊀光刻胶成分对生产车间V O C s浓度的影响阵列车间使用的光刻胶成分比较单一,主要成分丙二醇单甲醚醋酸酯(P GM E A)占８０％~９０％,酚醛树脂含量为５％~１５％;成盒车间主要图５㊀C F车间光刻胶产线V O C s均值浓度(１~１２月) F i g．５㊀C u r v e s o f a v e r a g eV O C s c o n c e n t r a t i o n o f p h o t oＧr e s i s t p r o d u c t i o n l i n e s i nC Fw o r k s h o p(J a n u a r yt oD e c e m b e r)使用P I配向液,其中NＧ甲基吡咯烷酮含量占６４５％,乙二醇单甲醚占３０％左右;而彩膜车间０９０１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷㊀使用的光刻胶成分比较复杂,有黑胶㊁红绿蓝(R G B )三色胶㊁O C 胶㊁P S 胶等,使得彩膜车间的异味比较特殊,特对其进行研究.对彩膜车间不同光刻胶产线V O C s 进行检测,均值浓度如图５所示,在１~１２月这一整年中,绿胶产线V O C s 均值浓度整体最高,波动范围为(４．６~１４．５０)ˑ１０－６;红胶产线㊁蓝胶产线次之;黑胶产线浓度最低,１~１２月均值浓度范围为(１．８５~５．９２)ˑ１０－６.从表１中可以看出,绿色光刻胶成分中除了含有丙二醇单甲醚醋酸酯㊁颜料㊁添加剂㊁树脂这些成分外,还含有大量的３Ｇ乙氧基丙酸乙酯和丙二醇单甲醚,这些物质是其他胶不具备的,因而绿胶产线V O C s 均值浓度偏高可能与这两种成分有关;同时对比红㊁蓝㊁黑３种颜色光刻胶成分发现,其基本物质组成基本相同,只有P GM E A 成分有所差异,黑胶P GM E A 的含量比另外两种胶都少很多,仅占３５％~４５％,而红胶㊁蓝胶分别为６５％~７３％和７０％~７９％,并且从图５中得知,黑胶产线的V O C s 浓度最低,因而可以得出丙二醇单甲醚醋酸酯的含量对洁净间V O C s 的贡献率较大.表１㊀彩膜车间光刻胶成分T a b ．１㊀C o m p o s i t i o no f p h o t o r e s i s t i nC Fw o r k s h o p涂胶名称C F 胶成分物质质量分数/％丙二醇单甲醚醋酸酯３Ｇ乙氧基丙酸乙酯丙二醇单甲醚颜料添加剂树脂基丁基乙酸酯绿色胶５６~６４１５~１９７~１３１~９２~９１~８/红色胶６５~７３//１~９５~１５１~９５~１３蓝色胶７０~７９//１~５１０~１９１~５/黑色胶３５~４５//＜１０２~１２/１０~２０图６㊀O C 和P S 产线V O C s 均值浓度(１~１２月)F i g ．６㊀C u r v e so fa v e r a ge V O C sc o n c e n t r a t i o no fO C a n dP S p r o d u c t i o n l i n e s (J a n u a r yt oD e c e m b e r )㊀㊀O C 膜涂胶主要是为了平坦化而增加的一层保护层,P S 光阻涂布主要是为了克服漏光现象,提高L C D 的对比度.O C 光刻胶主要成分是６０％~８０％的丙二醇甲醚醋酸和５％~３０％的二乙二醇甲乙醚;而P S 光刻胶主要含小于１％的丙二醇甲醚醋酸㊁大于６０％的二乙二醇甲乙醚和１０％~２５％的多功能单体(E E P ).O C 和P S 胶都含有丙二醇甲醚醋酸和二乙二醇甲乙醚两种物质,含量差别明显,图６结果表明,这两条生产线的V O C s 均值浓度也处于较高的水平,O C 线整年均值浓度为(４．７８~１２．３)ˑ１０－６,P S 线更高为(４８９~１２．８０)ˑ１０－６.研究表明丙二醇甲醚醋酸和二乙二醇甲乙醚这两种物质都对生产车间的V O C s 浓度有很大影响.５㊀生产车间V O C s 减排工程生产车间V O C s 降低的关键点在于源头控制,在无法通过替代㊁寻找含量低㊁污染小的原辅材料以及无法对生产设备进行完全密闭处理时,通过采用沸石吸附设备针对目标区域的气流进行收集,然后再用沸石转轮设备集中处理,将是很好的选择[１５].在前期工作中,先对３条工艺产线安装沸石转轮进行试点.图７为采用沸石吸附设备针对目标区域的气流进行收集,然后再通过沸石进行吸附处理,吸附处理后的洁净空气直接排放到洁净间内,部分洁净空气经加热器预热后,通过１９０１第１０期㊀㊀㊀㊀㊀高㊀齐,等:T F T ＧL C D 制造行业V O C s 排放特征及减排效果图７㊀目标区域气流收集处理示意图F i g ．７㊀S c h e m a t i cd i a gr a m o f a i r f l o wc o l l e c t i o na n d t r e a t m e n t i n t h e t a r ge t a r e a 再生风机对沸石进行高温脱附,脱附后的高浓度有机气体排放到屋面V O C s 处理系统作燃烧处理.立式转轮沸石吸附设备主要有４个区域:处理区㊁再生区㊁冷却区㊁加热区.处理区是对洁净间V O C s 进行吸附的区域;再生区是将附着在沸石上的有机物进行高温解析并脱离的区域;冷却区是将由于高温脱离变热的再生区冷却到洁净室的空气的区域;加热区是将通过冷却区的预热空气加热到再生温度的区域.(a )１号线(a )L i n e o n e为研究此３条线V O C s 浓度在安装沸石转轮设备改造前㊁改造后调试过程中以及改造后运行阶段的变化情况,对其浓度进行了检测.每条线设置３个检测点位(点位１㊁２㊁３),结果如图８所示.结果表明,在未安装沸石转轮设备时,１㊁２㊁３号线的V O C s 平均浓度分别为(６．６０,５．３２,５．６５)ˑ１０－６;调试阶段的V O C s 平均浓度分别为(４．６０,４．３８,４．１０)ˑ１０－６;运行阶段的V O C s 平均浓度分别为(２．１６,２．０９,１．６２)ˑ１０－６;在安装沸石转轮设备后,１㊁２㊁３号线的V O C s 浓度分别降低了６７．２７％㊁６０．７１％㊁(b )２号线(b )L i n e t wo(c )３号线(c )L i n e t h r e e图８㊀沸石转轮安装前后V O C s 浓度F i g．８㊀C u r v e so fC o n c e n t r a t i o no fV O C sb e f o r ea n d a f t e r i n s t a l l a t i o no f z e o l i t e r u n n e r７１３３％,处理效果显著.６㊀结㊀㊀论本文研究了国内某T F T ＧL C D 制造公司各生产车间V O C s 浓度分布.结果表明,T F T ＧL C D 阵列车间V O C s 均值浓度最高,C F 和成盒车间次之;阵列和C F 车间生产线V C D 抽压区域处V O C s 浓度最高,成盒车间生产线V O C s 浓度分布较均衡;生产车间内V O C s 浓度受产能㊁胶成分差异㊁设备密封性能㊁工艺参数差异等因素的影响,其中产能是主要影响因素,产能越大,洁净间内V O C s 浓度也就越高;光刻胶成分中的P G M E A ㊁３Ｇ乙氧基丙酸乙酯㊁丙二醇单甲醚㊁丙二醇甲醚醋酸和二乙二醇甲乙醚等物质是车间V O C s 的主要来源.T F T ＧL C D 生产车间V O C s 浓度降低的关键在于源头控制,投加沸石转轮吸附设备后,生产车间V O C s 降低效果明显,可以去除大约６０．７１％~７１３３％的有机废气,为后续提出降低V O C s 的处理措施提供理论参考.２９０１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷㊀参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀S U N GJ ,Y A O L ,J I A O L ,e t a l ．C h a r a c t e r i z i n g P M ２．５p o l l u t i o no f a s u b t r o p i c a lm e t r o p o l i t a n a r e a i nC h i n a [J ]．A t m o s ph e r i c a n dC l i m a t eS c i e n c e s ,２０１３,３(１):１００Ｇ１１０．[２]㊀王艳芳,沙昊雷,於建明．低浓度V O C s 废气处理技术进展[J ]．能源环境保护,２００７,２１(３):８Ｇ１２．WA N G Y Y ,S HA H L ,Y UJM．P r o g r e s s o n t r e a t m e n t o f t h e l o wc o n c e n t r a t i o nv o l a t i l e o r g a n i c c o m po u n d s [J ]．E n e r g y E n v i r o n m e n t a lP r o t e c t i o n ,２００７,２１(３):８Ｇ１２．(i nC h i n e s e )[３]㊀杨柏梁．世界T F TL C D 产业现状[J ]．液晶与显示,２００４,１５(２):１５４Ｇ１５８．Y A N GBL ．C u r r e n t p r o d u c t i o n s i t u a t i o no fT F T L C Di n t h ew o r l d [J ]．C h i n e s eJ o u r n a l o f L i q u i dC r ys t a l s a n d D i s p l a ys ,２００４,１５(２):１５４Ｇ１５８．(i nC h i n e s e )[４]㊀L I N YC ,C HA N GFT．O p t i m i z i n g o p e r a t i n gp a r a m e t e r s o f ah o n e y c o m b z e o l i t e r o t o r c o n c e n t r a t o r f o r p r o c e s s i n gT F T ＧL C Dv o l a t i l e o r g a n i c c o m p o u n d sw i t hc o m p e t i t i v e a d s o r p t i o n c h a r a c t e r i s t i c s [J ]．J o u r n a l o f Ha z a r d o u sM a Ｇt e r i a l s ,２００９,１６４(２/３):５１７Ｇ５２６．[５]㊀喻兰,李少平．电子化学品在T F T ＧL C D 阵列和彩膜工艺中的应用[J ]．广东化工,２０１７,４４(１４):１６２Ｇ１６４．Y U L ,L I SP ．A p p l i c a t i o no f e l e c t r o n i c c h e m i c a l s i nA r r a y a n dC F p r o c e s s e so fT F T ＧL C Di n d u s t r y [J ]．G u a n gＧd o n g C h e m i c a l I n d u s t r y ,２０１７,４４(１４):１６２Ｇ１６４．(i nC h i n e s e )[６]㊀C H E N GJH ,B A R T O SSC ,L E E W M ,e t a l ．S F ６u s a g e a n de m i s s i o n t r e n d s i n t h eT F T ＧL C D i n d u s t r y [J ]．I n Ｇt e r n a t i o n a l J o u r n a l o f Gr e e n h o u s eG a sC o n t r o l ,２０１３,１７:１０６Ｇ１１０．[７]㊀盛守祥,于俊波,徐元宁,等．T F T ＧL C D 行业废气处置研究[J ]．中国环保产业,２０１９(１１):５４Ｇ５７．S H E N GSX ,Y UJ B ,X U Y N ,e t a l ．S t u d y o nw a s t e g a s d i s p o s a l o fT F T ＧL C D i n d u s t r y [J ]．C h i n aE n v i r o n m e n Ｇt a lP r o t e c t i o nI n d u s t r y ,２０１９(１１):５４Ｇ５７．(i nC h i n e s e )㊀[８]㊀戴翔,杨雅琴,盛守祥,等．T F T ＧL C D 行业V O C s 来源及其处理技术比较[J ]．环境与发展,２０１９,３１(７):６４Ｇ６５．D A IX ,Y A N GYQ ,S HE N GSX ,e t a l ．T h e s o u r c e a n d t r e a t m e n t t e c h n o l o g y o fV O C s i nTF T ＧL C D i n d u s t r y [J ]．E n v i r o n m e n t a n dD e v e l o p m e n t ,２０１９,３１(７):６４Ｇ６５．(i nC h i n e s e )[９]㊀兰伟兴,王伟,欧建华,等．«工作场所有害因素职业接触限值第１部分:化学有害因素»(G B Z２．１２００７)应用情况研究[J ]．化工技术与开发,２０１４,４３(３):５８Ｇ６２．L A N W X ,WA N G W ,O UJH ,e t a l ．P r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s t u d y o f o c c u p a t i o n a l e x po s u r e l i m i t s f o r h a z a r d o u s a Ｇg e n t s i nw o r k p l a c e P a r t １:C h e m i c a l h a z a r d o u s a g e n t s (G B Z ２．１Ｇ２００７)[J ]．T e c h n o l o g y &D e v e l o p m e n t o f Ch e m i Ｇc a l I n d u s t r y ,２０１４,４３(３):５８Ｇ６２．(i nC h i n e s e )[１０]㊀夏邦寿,张卿川,张绍修,等．电子工业废气V O C s 排放特征及防治对策探讨[J ]．环境与可持续发展,２０１４,３９(５):８１Ｇ８３．X I ABS ,Z HA N GQC ,Z HA N GSX ,e t a l ．O n e m i s s i o n c h a r a c t e r i s t i c s a n d p r e v e n t i o n c o u n t e r m e a s u r e s o f t h e e Ｇl e c t r o n i c s i n d u s t r y w a s t eV O C s [J ]．E n v i r o n m e n t a n dS u s t a i n a b l eD e v e l o p m e n t ,２０１４,３９(５):８１Ｇ８３．(i nC h i Ｇn e s e)[１１]㊀肖景方,叶代启,刘巧,等．消费电子产品生产过程中挥发性有机物(V O C s )排放特征的研究[J ]．环境科学学报,２０１５,３５(６):１６１２Ｇ１６１９．X I A OJF ,Y EDQ ,L I U Q ,e t a l ．E m i s s i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f v o l a t i l e o r g a n i c c o m p o u n d s (V O C s )f r o mt h em a n Ｇu f a c t u r i n gpr o c e s s o f c o n s u m e r e l e c t r o n i c p r o d u c t s [J ]．A c t aS c i e n t i a eC i r c u m s t a n t i a e ,２０１５,３５(６):１６１２Ｇ１６１９．(i nC h i n e s e )[１２]㊀栾东辉．洁净厂房内V O C 控制方案探讨与实施[J ]．中国房地产业,２０１５(８):２２３,２５８．L U A N D H．D i s c u s s i o n a n d i m p l e m e n t a t i o n o fV O CC o n t r o l S c h e m e i n c l e a nw o r k s h o p [J ]．R e a l E s t a t e I n fo r m a Ｇt i o no f Ch i n a ,２０１５(８):２２３,２５８．(i nC h i n e s e )[１３]㊀盛守祥,俞培培,杜浩,等．T F T ＧL C D 制造企业V O C s 排放研究[J ]．环境与发展,２０１８,３０(１０):３１Ｇ３２．S H E N GSX ,Y U PP ,D U H ,e t a l ．C h a r a c t e r i s t i c s o fV O C s e m i s s i o n f r o m T F T ＧL C Df a c t o r y [J ]．I n n e rM o n Ｇgo l i aE n v i r o n m e n t a lS c i e n c e s ,２０１８,３０(１０):３１Ｇ３２．(i nC h i n e s e )[１４]㊀张世豪,李雪梅,丁淮剑,等．中国显示器件行业V O C s 排放特征及控制对策[J ]．环境科学研究,２０１８,３１(１１):３９０１第１０期㊀㊀㊀㊀㊀高㊀齐,等:T F T ＧL C D 制造行业V O C s 排放特征及减排效果１８２７Ｇ１８３４．Z HA N GSH ,L IX M ,D I N G HJ ,e t a l ．V O C s e m i s s i o n c h a r a c t e r i s t i c s a n d c o n t r o l s t r a t e g y f o r d i s p l a y i n d u s t r yi nC h i n a [J ]．R e s e a r c ho f En v i r o n m e n t a lS c i e n c e s ,２０１８,３１(１１):１８２７Ｇ１８３４．(i nC h i n e s e )[１５]㊀曹利,连子,黄学敏．M n C e O x /沸石催化剂对工业典型V O C s 的催化性能[J ]．环境工程,２０２０,３８(１):４８Ｇ５３．C A O L ,L I A NZ ,HU A N G X M．C a t a l y t i c p e r f o r m a n c e o f t y p i c a lV O C s o v e rM n C e O x /Z e o l i t e c a t a l ys t [J ]．E n Ｇv i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ,２０２０,３８(１):４８Ｇ５３．(i nC h i n e s e )作者简介:㊀高㊀齐(１９９２－),男,安徽淮南人,硕士,工程师,２０１８年于上海大学获得硕士学位,主要从事T F T ＧL C D 行业V O C s 防治及治理方面的研究.E Ｇm a i l :８７３９９６１５２＠q q．c om ㊀盛守祥(１９８５－),男,安徽安庆人,硕士,高级工程师,２０１０年于中国矿业大学(北京)获得硕士学位,主要从事T F T ＧL C D 行业废气处理㊁V O C s 减排方面的研究.E Ｇm a i l :x yz ４７１８＠１６３．c o m４９０１㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷㊀。