CN111172550A

CN111172550A - 一种oled掩膜版清洗剂及其清洗工艺

Info

Publication number: CN111172550A
Application number: CN202010093828.1A
Authority: CN
Inventors: 刘小勇; 田博; 颜如彩
Original assignee: Fujian Youda Environmental Protection Material Co ltd
Current assignee: Fujian Youda Environmental Protection Material Co ltd
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2040-02-14
Also published as: CN111172550B

Abstract

本发明属于精细金属掩膜版清洗剂制备技术领域，尤其涉及一种OLED掩膜版用的清洗剂及其清洗工艺。以质量百分含量计，其组成如下：醇醚类溶剂20%~50%；极性非质子溶剂20%~50%；含氟的非离子表面活性剂1%~10%；去离子水10%~30%；所述含氟的非离子表面活性剂，其结构式为；

，n为8~14之间的自然数；本发明该清洗液能快速并有效清洗除去蒸镀工艺中FMM上附着的RGB光色染料，而且易清洗不残留，有效提高FMM清洗效率。

Description

一种OLED掩膜版清洗剂及其清洗工艺

技术领域

本发明属于精细金属掩膜版清洗剂制备技术领域，尤其涉及一种OLED掩膜版用的清洗剂及其清洗工艺。

背景技术

平板显示器(Plat Panel Display，FPD)是目前最重要的光电产品之一，目前主流的平板显示器可分为液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）和有机发光二极管（Organic Light Emitting Diodes，OLED）。其中OLED显示器具有自发光，广色域，广视角，响应时间短，发光效率高，而且工作电压低、更轻薄，此外可制作大尺寸和可挠曲面板，并且制作工艺更为简单等特点，是业界公认的可能替代LCD的新一代显示器。

目前比较成熟的OLED显示器制造工艺是OLED蒸镀技术，其产品已经广泛应用于智能手机、智能穿戴、VR等领域。蒸镀技术除了需要精密的蒸镀设备外，还需要用于蒸镀的精细金属掩膜版（Fine Metal Mask，FMM），FMM通常由30~50微米厚的Ni-Co合金（铁镍钴超因瓦合金，Invar）刻蚀出图案后绑定到金属掩膜版框架上，FMM决定了OLED显示屏像素高低和尺寸大小。FMM在重复的蒸镀过程中，小分子有机材料(RGB光色染料等)会在FMM上沉积，造成阻塞与污染，严重影响后续蒸镀的效果。在生产时，一片FMM一般在使用20到30次后都需要进行清洗，来确保其后续效能。

传统的FMM清洗前段只是采用溶剂浸泡清洗，洗净能力有限，对小分子RGB有机染料的溶解和剥离效果较低，甚至在使用过程中长时间不当浸泡会影响FMM的使用寿命，导致OLED显示器的制备成本升高。

发明内容

本发明的目的是提供一种OLED掩膜版用的清洗剂，该清洗液能快速并有效清洗除去蒸镀工艺中FMM上附着的RGB光色染料，而且易清洗不残留，有效提高FMM清洗效率。

本发明首先提供含氟的非离子表面活性剂，其结构式如式Ⅰ所示；

式Ⅰ

n为8~14之间的自然数。

具体地，n为10或12。

所述含氟的非离子表面活性剂可按照如下方法进行制备：

以对醚化三氟化硼（BF₃(CH₃)₂O）为催化剂，在氮气保护下，加热低聚乙二醇（1mol）到100℃，缓慢滴加二氟苯基环氧乙烷（1.1mol），2小时内滴完，反应约4h后即可得到目标的含氟非离子表面活性剂，用酸化的去离子水pH:3~4在80℃条件下洗涤处理，产品过滤后在105℃的真空条件下干燥3小时，即可得到目标氟的非离子表面活性剂；

本发明进一步提供了一种OLED掩膜版用的清洗剂，以质量百分含量计，其组成如下：

醇醚类溶剂 20%~50%；

极性非质子溶剂 20%~50%；

含氟的非离子表面活性剂 1%~10%；

去离子水 10%~30%；

总质量分数之和为100%。

具体地，所述玻璃基板环保水基清洗液的组成为如下1）-6）中任一种：

1）

醇醚类溶剂 30%~45%；

极性非质子溶剂 20%~50%；

含氟的非离子表面活性剂 1%~10%；

去离子水； 10%~30%；

总质量分数之和为100%。

2）

醇醚类溶剂 20%~50%；

极性非质子溶剂 30%~50%；

含氟的非离子表面活性剂 1%~10%；

去离子水； 10%~30%；

总质量分数之和为100%。

3）

醇醚类溶剂 20%~50%；

极性非质子溶剂 20%~50%；

含氟的非离子表面活性剂 3%~8%；

去离子水； 10%~30%；

总质量分数之和为100%。

4）

醇醚类溶剂 20%~50%；

极性非质子溶剂 20%~50%；

含氟的非离子表面活性剂 1%~10%；

去离子水 20%~25%；

总质量分数之和为100%。

5）

醇醚类溶剂 30%~40%；

极性非质子溶剂 20%~40%；

含氟的非离子表面活性剂 1%~10%；

去离子水 10%~30%；

总质量分数之和为100%。

6）

醇醚类溶剂 30%~50%；

极性非质子溶剂 25%~50%；

含氟的非离子表面活性剂 1%~10%；

去离子水 15%~25%；

总质量分数之和为100%。

上述的OLED掩膜版用的清洗剂中，所述醇醚类溶剂是选自由以下化合物组成的组中的一种：二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、二乙二醇单丁醚，乙二醇单甲醚、乙二醇单***、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚，其中优选丙二醇甲醚和二乙二醇丁醚。所述醇醚类溶剂对RGB光色染料有较好的溶解力，并且可以降低悬浮状态的光色染料微小颗粒与FMM之间的张力，有效降低光色染料的二次附着，有利于后段的水洗清洗过程。

上述的OLED掩膜版用的清洗剂中，所述极性非质子溶剂选自二氧六环（Diox）、四氢糠醇（THFA）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、单甲基甲酰胺（NMF）、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基咪唑啉酮（DMI）任一种或任两种的组合。其中优选沸点较高的四氢糠醇和二甲基咪唑啉酮。所述的极性非质子溶剂对RGB光色染料有极为优秀的溶解能力，同时又具备出色是水溶性，有较高的沸点，能够保持清洗剂体系稳定性，提高清洗液可靠性以及后段易漂洗性。

上述的OLED掩膜版用的清洗剂中，所述含氟的非离子表面活性剂为式Ⅰ所示含氟的非离子表面活性剂：

式Ⅰ

n为8~14之间的自然数，具体地，n为10或12。

所述含氟的非离子表面活性剂分子亲水基会和FMM表面形成多点吸附，光色染料在清洗时渗透压使溶液中自由的活性剂分子与已吸附的活性剂分子的亲水基上未吸附的自由部分积极地向FMM与颗粒的接触缝隙间隙深入，有效降提高了溶剂和光色染料分子的溶解作用；同时分子结构中独特的C-F键使的清洗剂体系具有高表面活性、高化学稳定性、高耐热稳定性。

上述的OLED掩膜版用的清洗剂中，所述去离子水在25℃时，其电阻率不低于18MΩ。

本发明提供的OLED掩膜版用的清洗剂，不仅可以有效去除重复的蒸镀过程后在FMM上沉积的小分子RGB光色染料等，而且清洗剂体系稳定性强，可以在较高温度条件下进行清洗，提高清洗效率，同时具有较高的可靠性，不会对FMM产生腐蚀。同时采用本发明清洗液清洗FMM的方法简单，清洗效果优异。

本发明为了满足对FMM表面的清洁要求，还提供一种上述OLED掩膜版用的清洗剂的清洗方法（如图1所示），该清洗方法的整个清洗过程是借助超声波清洗机完成的，所述的清洗方法步骤中包括：

1、清洗剂一次清洗：将FMM固定在清洗架上，放入添加清洗剂的超声波清洗机中，加热至50~60℃，超声频率60KHz，浸泡清洗10分钟。

2、清洗剂二次清洗：将固定在清洗架上的FMM，放入第二个添加清洗剂的超声清洗槽中，同样加热至50~60℃，超声频率60KHz，浸泡清洗10分钟。

3、去离子水一次清洗：将固定在清洗架上的FMM，放入第三个添加去离子水的超声清洗槽中，加热至35~45℃，超声频率60KHz，浸泡清洗5分钟。

4、去离子水二次清洗：将固定在清洗架上的FMM，放入第四个添加去离子水的超声清洗槽中，加热至35~45℃，超声频率60KHz，浸泡清洗5分钟。

5、烘干：用高压洁净氮气吹干后，放入氮气保护烘箱，70℃烘烤30分钟。

本发明的显著优点在于：

（1）本发明清洗剂能快速并有效清洗除去蒸镀工艺中FMM表面附着的RGB光色染料，而且易清洗不残留，有效提高FMM清洗效率。

（2）本发明清洗剂对FMM图案孔隙上附着的光色染料清除效果优异，

（3）本发明清洗剂体系稳定性强，可以在较高温度条件下进行清洗，提高清洗效率，同时具有较高的可靠性，不会对FMM产生腐蚀。

（4）本发明清洗剂清洗效率高，清洗良率可以达到95%以上。

附图说明

图1 掩膜版的清洗流程图。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1：OLED掩膜版用的清洗剂

由下述重量百分数的组分组成：

二乙二醇丁醚 35%、四氢糠醇35%、3.4-二氟苯基羟基聚（10）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为10）3%、去离子水27%。

实施例2、OLED掩膜版用的清洗剂

由下述重量百分数的组分组成：

丙二醇甲醚 30%、四氢糠醇35%、3.4-二氟苯基羟基聚（10）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为10）5%、去离子水30%。

实施例3、OLED掩膜版用的清洗剂

由下述重量百分数的组分组成：

二丙二醇单甲醚40%、四氢糠醇35%、3.4-二氟苯基羟基聚（12）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为12）3%、去离子水22%。

实施例4、OLED掩膜版用的清洗剂

由下述重量百分数的组分组成：

丙二醇甲醚25%、二甲基咪唑啉酮45%、3-4-二氟苯基羟基聚（12）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为12）7%、去离子水23%。

实施例5、OLED掩膜版用的清洗剂

由下述重量百分数的组分组成：

丙二醇甲醚40%、二甲基咪唑啉酮40%、3-4-二氟苯基羟基聚（12）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为12）3%、去离子水17%。

实施例6、OLED掩膜版用的清洗剂

由下述重量百分数的组分组成：

二乙二醇丁醚30%、四氢糠醇25%、N-甲基吡咯烷酮25%、3-4-二氟苯基羟基聚（12）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为12）2%、去离子水18%。

清洗液清洗性能的测定

对实施例1-6所制备的清洗液组合物进行性能评估，其具体测试方法为：

经过清洗后的FMM，通过电子显微镜观察表面洁净度。经过检测，FMM表面及孔隙间在蒸镀过程中所附着的光色染料能够有效清洗干净，清洗后无污点，无水印洗剂残留，能够满足重复使用的工作要求。

对比例1：

二乙二醇丁醚20%、四氢糠醇30%、3-4-二氟苯基羟基聚（12）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为12）5%、去离子水45%。

对比例2：

二乙二醇丁醚65%、N-甲基吡咯烷酮15%、3-4-二氟苯基羟基聚（12）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为12）2%、去离子水18%。

对比例3：

二乙二醇丁醚40%、四氢糠醇45%、3-4-二氟苯基羟基聚（12）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为12）10%、去离子水5%。

对比例4：

四氢糠醇80%、3-4-二氟苯基羟基聚（12）环氧乙烷（式Ⅰ中，n为12）2%、去离子水18%。

对比例5：

二乙二醇丁醚40%、四氢糠醇40%、去离子水20%。

对比例6：

NMP 100%

针对对比例1-6所制备的清洗液组合物进行性能评估，其具体测试方法和实施例相同，其测试结果详见表1

表1

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效成分变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种OLED掩膜版用的清洗剂，其特征在于：以质量百分含量计，其组成如下：

醇醚类溶剂 20%~50%；

极性非质子溶剂 20%~50%；

含氟的非离子表面活性剂 1%~10%；

去离子水 10%~30%；

总质量分数之和为100%。

2.根据权利要求1所述的OLED掩膜版用的清洗剂，其特征在于：所述含氟的非离子表面活性剂，其结构式如式Ⅰ所示；

式Ⅰ，

n为8~14之间的自然数。

3.根据权利要求2所述的OLED掩膜版用的清洗剂，其特征在于：具体地，n为10或12。

4.根据权利要求1所述的OLED掩膜版用的清洗剂，其特征在于：所述醇醚类溶剂是选自由以下化合物组成的组中的一种：二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、二乙二醇单丁醚，乙二醇单甲醚、乙二醇单***、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚。

5.根据权利要求4所述的OLED掩膜版用的清洗剂，其特征在于：所述醇醚类溶剂为丙二醇甲醚或二乙二醇丁醚。

6.根据权利要求1所述的OLED掩膜版用的清洗剂，其特征在于：所述的极性非质子溶剂选自二氧六环Diox、四氢糠醇THFA、N-甲基吡咯烷酮NMP、单甲基甲酰胺NMF、二甲基甲酰胺DMF、二甲基咪唑啉酮DMI中的任一种或任两种。

7.根据权利要求6所述的OLED掩膜版用的清洗剂，其特征在于：所述的极性非质子溶剂选自四氢糠醇和二甲基咪唑啉酮中的一种或两种。

8.根据权利要求1所述的OLED掩膜版用的清洗剂中，其特征在于：所述去离子水在25℃时其电阻率不低于18MΩ。

9.一种如权利要求1~8任一项所述OLED掩膜版用的清洗剂的清洗工艺，其特征在于：包括以下步骤

a、清洗剂一次清洗：将FMM固定在清洗架上，放入添加清洗剂的超声波清洗机中，加热至50~60℃，超声频率60KHz，浸泡清洗10分钟；

b、清洗剂二次清洗：将固定在清洗架上的FMM，放入第二个添加清洗剂的超声清洗槽中，同样加热至50~60℃，超声频率60KHz，浸泡清洗10分钟；

c、去离子水一次清洗：将固定在清洗架上的FMM，放入第三个添加去离子水的超声清洗槽中，加热至35~45℃，超声频率60KHz，浸泡清洗5分钟；

d、去离子水二次清洗：将固定在清洗架上的FMM，放入第四个添加去离子水的超声清洗槽中，加热至35~45℃，超声频率60KHz，浸泡清洗5分钟；

e、烘干：用高压洁净氮气吹干后，放入氮气保护烘箱中烘烤。

10.根据权利要求9所述的清洗工艺，其特征在于：所述步骤e的烘干具体为：70℃烘烤30分钟。