一种用于OLED精细金属掩膜版清洗的电解清洗剂组合物的制作方法

本发明属于湿电子化学品领域，具体涉及一种应用于oled精细金属掩膜版表面及蒸镀孔内的灰尘、particle、油污、有机发光材料以及包装残留清洗的电解清洗剂组合物。

背景技术：

1、oled（organic light-emitting diode），又称为有机电激光显示，是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象，具有轻薄短小、色彩鲜艳、精致灵敏等特点。目前amoled面板量产的主流方法是真空蒸镀，而真空蒸镀必须用到fmm（fine metal mask）蒸镀技术，即利用精细金属掩模版进行蒸镀。大尺寸mask在蒸镀制程中易产生变形与材料过度使用等弊病，维持平坦的表面是制程相对较难的精密金属遮罩的关键技术。利用invar材料（为一种镍铁合金）特有的低热膨胀系数（cte）与高模量且极薄及超平整度等特性来制作fmm，可有效解决fmm在大型面板加工中因所产生的热而造成金属面罩弯曲及孔位对位不正等问题。因此，fmm主要是通过蚀刻invar sheet的方式制作。但在张网过程中，掩模版易因蚀刻不均匀产生invar毛刺，包装过程中也会对fmm造成污染，故fmm在蒸镀使用之前必须进行清洗，去除毛刺及污染。市场上多用电解清洗的方法，通过电解水制造氢气，氢气携带污染远离掩模版以达到清洗的目的。同时，蒸镀后的有机发光材料通常采用有机溶剂清洗，但还是存在少部分材料残留，此污染也可选择使用电解清洗方式。然而，多次的电解对于fmm也会造成一定程度的损伤，在通电状态下，invar合金易出现氢脆及金属键的断裂，使铁离子及镍离子游离在体系中，造成金属离子与电解过程中产生的氧气进行反应，形成金属氧化物附着于掩模版上，直接造成掩模版外观发黄，掩模版的寿命下降较快，且金属氧化物会影响后续蒸镀材料的良率，此问题在生产过程中一直无法合理进行解决。

技术实现思路

1、为了克服现有的fmm发黄问题，本发明提供了一种用于oled精细金属掩膜版清洗的电解清洗剂组合物。该组合物能有效清洗oled掩膜版表面及蒸镀孔内的金属颗粒、灰尘、particle和油污等，同时能提高析氢效率，增强清洗能力，避免掩膜版长期接触氧气发生氧化，具有较好水溶性，低刺激性，易于漂洗，对环境友好，强润湿性，良好的电化学稳定性，低表面张力，优异的乳化分散性。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种用于oled精细金属掩膜版清洗的电解清洗剂组合物，按质量百分数之比为100%计，所述组合物由以下组分构成：5-15%强电解质、1-10%螯合剂、1-5%有机溶剂、0.1-5%分散剂、0.1-5% gemini型聚乙二醇-聚乳酸-磷酸酯表面活性剂，余量为水。

4、进一步地，所述强电解质选自氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化钫、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、硼酸钠、偏硅酸钠、磷酸三钠等中的任意一种或多种。

5、进一步地，所述螯合剂选自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、葡萄糖酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸、氮川三乙酸、氮川三乙酸三钠、醋酸钙、焦磷酸钠、磷酸氢二钠、多聚磷酸钠、二乙烯三胺五乙酸、二乙烯三胺五乙酸五钠、羟乙基乙二胺、三乙烯二胺等中的任意一种或多种。

6、进一步地，所述有机溶剂选自乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、异丙醇、异戊醇、正丁醇、环己醇、苯甲醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚等中的任意一种或多种。

7、进一步地，所述分散剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、明胶、果胶、淀粉、阿拉伯胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、乙烯醇共聚物、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、乙酸乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、聚丙烯酸及其盐类、聚乙烯吡咯烷酮、磺化聚苯乙烯等中的任意一种或多种。

8、进一步地，所述gemini型聚乙二醇-聚乳酸-磷酸酯表面活性剂的化学结构式为：

9、，

10、其中，m，n，x均为1-10的整数。

11、更进一步地，所述gemini型聚乙二醇-聚乳酸-磷酸酯表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：

12、（1）中间体1的合成

13、，

14、在-2~10℃、通氮气的密闭条件下，边搅拌边按摩尔比2:1在三氯氧磷（化合物1）中缓慢滴加二元醇（化合物2），反应6~8小时，生成中间体1；

15、（2）中间体2的合成

16、，

17、将聚乙二醇（化合物3）、丙交酯（化合物4）与辛酸亚锡按摩尔比1:1:1混合，在氮气条件下、120℃反应2小时，得到中间体2；

18、（3）中间体3的合成

19、，

20、将中间体1、中间体2与辛酸亚锡按摩尔比1:2:2加入到除水的四氢呋喃中，之后将所得混合溶液在氮气保护、40℃条件下反应2小时，得中间体3；

21、（4）gemini型聚乙二醇-聚乳酸-磷酸酯表面活性剂的合成

22、，

23、在中间体3中加入去离子水，搅拌2h，40℃保温静置分层后弃去水层，所得有机层中加入乙醇溶液（体积浓度为95%），再在搅拌下加入氢氧化钠溶液（质量浓度为30%）调节ph至7.0~7.5之间；之和将所得中和体系抽滤后，用无水乙醇洗涤滤饼，重复洗涤3~4次后收集滤饼，采用真空干燥除去滤饼中残留的乙醇，得gemini型聚乙二醇-聚乳酸-磷酸酯表面活性剂。

24、进一步地，所述水是电阻率大于18mω/cm的高纯水。

25、所述组合物的制备是先往水中添加强电解质和螯合剂，在200rpm的搅拌速度下形成均一体系，然后加入有机溶剂、分散剂和gemini型聚乙二醇-聚乳酸-磷酸酯表面活性剂，混合均匀后得到均一稳定澄清透明的溶液。

26、本发明的显著优点在于：

27、本发明使用的gemini型聚乙二醇-聚乳酸-磷酸酯表面活性剂含有磷酸酯基团，磷能提供孤对电子，并能与长期电解遭受氢脆及晶键腐蚀的精细金属掩模版中游离的铁离子及镍离子螯合，避免金属离子与氧气发生化学反应形成金属氧化物附着于掩模版上，有效提高缓蚀性能。同时，该表面活性剂易溶于水且稳定性良好，其所含羟基在电解条件下能析出氢，从而有效提高组合物大析氢效率及清洗能力。此外，该表面活性剂中存在不饱和键，可使得缓蚀效率更高。聚乙二醇对脏污有一定清洗能力，可提高掩膜版清洗良率；连接基联结了双离子头基，使得双磷酸离子头基上的两条疏水尾链更靠近，产生强疏水结合力，使得分子自身的能量达到最小，起到改变分子形状的作用，可使作用粒子在溶液中稳定存在，起到分散particle的作用；随着疏水链的增大，乳化性能增强，可加强对油污的乳化清洗能力。另外，本发明gemini型聚乙二醇-聚乳酸-磷酸酯表面活性剂无特殊的刺激性气味，热稳定性好，毒性低，水溶性好，对环境友好。将此表面活性剂用于电解清洗剂体系，能有效缓解fmm在电解过程中出现的发黄问题，同时提高对颗粒的清洗能力，减少成本的损耗，提高电解清洗效率。