CN111748838A - 有机电致发光显示装置用金属掩膜清洗方法及利用它的金属掩膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种清洗有机电致发光显示装置制造工艺中使用的金属掩膜的方法及用所述方法清洗的金属掩膜,所述清洗方法包括:提供附着有环境异物或有机发光材料的金属掩模;以及将所述金属掩膜浸渍于电解液后,向浸入所述电解液的电极供应电流,其中通过正向脉冲方式或反向脉冲方式供应所述电流。
Description
技术领域
本公开涉及一种清洗有机电致发光显示装置制造工艺中使用的金属掩膜的方法及用该方法清洗的金属掩膜。
背景技术
对输出图像信息的显示装置的各种要求不断增加,因此已经研发利用各种平板显示装置如液晶显示装置(LCD)或等离子显示装置(PDP)、有机电致发光显示装置(OLED)、真空荧光显示装置(VFD)等。
在这些平板显示装置中,有机电致发光显示装置利用了通过电子和空穴的复合(recombination)使荧光材料发光的自发光元件即有机发光层,由于对比度(ContrastRatio)和响应速度(response time)等显示性能优异以及容易实现柔性显示器(FlexibleDisplay),作为最理想的下一代显示装置受到关注。
有机电致发光显示装置是多个像素区排列成矩阵形式,并且每个像素区形成有用于驱动各像素的驱动元件等微图案。
在这种情况下,发光的有机发光层由有机材料形成,由于有机材料的耐化学性弱,不会采用像现有技术利用曝光和蚀刻的光刻法,而是通过使有机材料气化后,利用有机发光显示器的沉积用掩膜选择性地沉积在基板上,以形成有机发光层。然而,在沉积过程中,对基板进行筛选(screening)的有机电致发光显示装置的沉积用掩模的表面上也会沉积有机材料,因此在经过一定次数的工艺之后,必须清洗有机电致发光显示装置的沉积用掩模。
有机电致发光显示装置中阳极电极是通过包括曝光和蚀刻的光刻工艺形成在基板上,而有机薄膜和阴极电极是利用由金属制成的沉积用掩模来沉积在形成有阳极电极的基板上。
然而,当利用如上所述的沉积用掩模实施几次沉积时,将会有沉积物如有机材料等堆积在沉积用掩模的表面上,而如果一直不理会堆积有沉积物的沉积用掩模,就会造成腔室污染。
此外,金属薄片制成的沉积用掩模因堆积的沉积物的重量而翘曲,这会影响图案的精密度。因此,需要定期去除堆积在沉积用掩模上的沉积物。
发明内容
技术问题
本发明的一个示例性实施方案旨在提供一种清洗有机电致发光显示装置制造工艺中使用的金属掩膜的方法,通过去除氢气使极化现象最小化,从而可以确保稳定的清洗力。
本发明的另一个示例性实施方案旨在提供一种用所述清洗方法清洗的金属掩膜。
技术方案
本发明的一个示例性实施方案提供一种清洗有机电致发光显示装置制造工艺中使用的金属掩膜的方法,该清洗方法包括:提供附着有环境异物或有机发光材料的金属掩模;以及将所述金属掩膜浸渍于电解液后,向浸入所述电解液的电极供应电流,其中通过正向脉冲方式或反向脉冲方式供应所述电流。
所述电解液的温度可为20℃至100℃。
所述电流可具有1.5A/dm2至25A/dm2的电流密度。
所述清洗时间可为3分钟至120分钟。
所述清洗方法还可包括通过泡沫供应装置进一步提供泡沫。
所述清洗方法还可包括通过超声波发生器进一步提供超声波。
所述金属掩膜由殷钢或不锈钢制成,所述电解液可包括碱盐、水溶性有机酸盐及减少所述金属掩膜的损伤的抑制剂,所述抑制剂可包括硫脲、1,2,3-苯并三唑或吡啶基化合物。
所述碱盐可包括氢氧化盐、碳酸盐、硅酸盐或磷酸盐,所述有机酸盐可包括柠檬酸盐、琥珀酸盐、醋酸盐或乙醇酸盐。
所述提供金属掩膜的步骤可包括:将所述金属掩膜放置在用于形成有机电致发光显示装置的基板上;利用所述金属掩膜在所述基板上形成由所述有机材料构成的图案;以及将所述金属掩膜从所述基板移开。
本发明的另一个示例性实施方案提供一种用所述清洗金属掩膜的方法清洗的金属掩膜。
本发明的其他方面的具体内容包括在详细描述的下文中。
发明效果
根据本发明的一个示例性实施方案的清洗方法,可以同时清洗掩膜以及去除氢气,使得极化现象最小化,从而可以确保稳定的清洗力。
附图说明
图1是采用正向脉冲方式时的整流器波形的示意图。
图2是采用反向脉冲方式时的整流器波形的示意图。
图3是采用现有直流(DC)方式时的整流器波形的示意图。
图4是示出基于温度变化的光刻胶残渣去除率的曲线图。
图5是示出基于电流变化的光刻胶残渣去除率的曲线图。
图6是基于时间变化的光刻胶残渣去除率的曲线图。
具体实施方式
在下文中,将详细描述本发明的示例性实施方案。然而,应该理解,本发明不限于下述内容,本发明的范围以权利要求书为准。
本发明能够以各种不同方式变形实施,本发明的范围不限于下述的实施方式。此外,下面提供本发明的实施方式的目的在于,向所属技术领域的普通技术人员更完整地描述本发明。因此,为了更清楚地进行描述,可以放大附图中组件的形状及尺寸等,附图中用相同符号表示的组件是相同的组件。
在通篇说明书中,某一部分被描述为“包括”某一构成要素时,除非有特别相反的记载,否则表示进一步包括其他构成要素,并不是排除其他构成要素。
用于形成有机电致发光显示装置(organic electro luminescence displaydevice)的工艺包括基板上沉积各种材料的工艺和图案化工艺。
特别是,为了形成所述有机电致发光显示装置,需要在基板(如玻璃基板)上形成产生红光、绿光和蓝光等光的有机发光材料图案。
此时,将金属掩膜放置在所述基板上,利用所述金属掩膜来形成所述有机发光材料图案。
所述金属掩膜是导电材料,由殷钢(invar)或不锈钢制成。所述金属掩膜上形成有对应于所述有机发光材料图案的多个孔型图案。
此时,由于所述金属掩膜上会附着环境异物,有可能形成与准备形成在所述基板上的图案不相同的有机发光材料图案。
作为所述环境异物的实例,例如有用于制造所述金属掩膜的光刻胶残留物、用于包装所述金属掩膜的胶带残留物或者移动或清洗过程中附着的残留物等。
另外,为了形成所述有机发光材料图案,所述金属掩膜可以使用多次。此时,所述金属掩膜上会附着用于所述有机发光材料图案的材料,有可能在制造有机电致发光显示装置时造成不良。
除此之外,所述金属掩膜上还会附着各种材料。
因此,已经提出了清洗所述金属掩模的各种方法,通常在供电装置内清洗金属掩模。具体地,通过阴极端子向待清洗的金属掩模施加DC电压(负电压),并向阳极电极施加DC电压(正电压)。不同于此,可以向所述金属掩模施加正电压,并向所述电极施加负电压。
此时,可以用作所述电极的材料,其实例包括氧化铱、钛、铂或镍等。在传统方法中,连续供应电流一定时间以清洗掩模(DC方式;参照图3)。当如此连续供应电流时,在金属掩模表面上产生的氢气会形成薄膜(2H++2e→H2),进而导致电流效率下降,因此清洗力也减小(极化现象),难以清洗干净金属掩模,从而对再使用金属掩模造成很大困难。
然而,根据本发明的一个示例性实施方案,并不是采用现有的DC方式,而是采用正向脉冲方式或反向脉冲方式供应电流,以提供去除在金属掩膜表面上产生的氢气的时间,尽量减少产生极化现象,从而可以确保金属掩膜的稳定的清洗力。
具体地,本发明的一个示例性实施方案提供一种清洗有机电致发光显示装置制造工艺中使用的金属掩膜的方法,该清洗方法包括:提供附着有环境异物或有机发光材料的金属掩模;以及将所述金属掩膜浸渍于电解液后,向浸入所述电解液的电极供应电流,其中通过正向脉冲方式供应所述电流(参照图1)。
所述正向脉冲方式是通过反复实施将电流供应一定时间、停止供应一定时间、供应一定时间的步骤来清洗金属掩膜,当反复供应、停止、供应电流时,在供应电流的时段阴极(金属掩膜)表面上产生氢气而清洗金属掩膜,并且在停止供应电流的时段提供去除氢气的时间,以尽量减少产生极化现象,从而可以确保稳定的清洗力。
此外,本发明的一个示例性实施方案提供一种清洗有机电致发光显示装置制造工艺中使用的金属掩膜的方法,该清洗方法包括:提供附着有环境异物或有机发光材料的金属掩模;以及将所述金属掩膜浸渍于电解液后,向浸入所述电解液的电极供应电流,其中通过反向脉冲方式供应所述电流(参照图2)。
所述反向脉冲方式是在很短时间内供应反向电流以将正电压瞬间施加到金属掩膜,当正电压瞬间施加到金属掩膜时,可以产生非常精细地打磨金属掩膜表面的效果,从而去除异物和氧化膜。另外,由于可以提供去除氢气的时间,也能使极化现象最小化。在很短时间内供应反向电流后,再反复实施供应正向电流的过程,从而清洗金属掩膜。
所述电解液的温度可为20℃至100℃,此时所述电流可具有1.5A/dm2至25A/dm2的电流密度,同时所述清洗时间可为3分钟至120分钟。根据本发明的一个示例性实施方案的金属掩膜清洗方法在所述电解液的温度、所述电流密度及所述清洗时间的范围内完成时,可以去除99%以上的光刻胶残渣,从而发挥最大的金属掩膜的清洗力。具体地,只有在所述电解液的温度、所述电流密度及所述清洗时间的范围内实施金属掩膜的清洗,才能将相对于所述电解液的金属掩膜表面异物等的溶解度保持在足够高的状态(保持在易于电解的状态),从而发挥最大的金属掩膜的清洗力。
例如,所述清洗方法还可包括通过泡沫供应装置进一步提供泡沫。
例如,所述清洗方法还可包括通过超声波发生器进一步提供超声波。
根据本发明的一个示例性实施方案的金属掩膜清洗方法,当进一步包括所述提供泡沫或超声波的步骤时,可以更有效地去除金属掩膜沉积物如有机材料。
所述金属掩膜由殷钢或不锈钢制成,所述电解液可包括碱盐、水溶性有机酸盐及减少所述金属掩膜的损伤的抑制剂,所述抑制剂可包括硫脲、1,2,3-苯并三唑或吡啶基化合物。
所述碱盐可包括氢氧化盐、碳酸盐、硅酸盐或磷酸盐。在本文中,盐可以指碱金属如钠、钾等或者碱土金属如钙和钡等。此外,盐也可以指铵等。所述碱盐形成强导电离子,通过电解去除所述有机材料。另外,所述碱盐使所述电解液具有高碱性。
所述有机酸盐可包括柠檬酸盐、琥珀酸盐、醋酸盐或乙醇酸盐。所述水溶性有机盐起到防止所述电解液的pH急剧变化的缓冲功能。此外,所述水溶性有机盐辅助去除所述环境异物或有机发光材料。另外,所述水溶性有机盐起到防止金属离子的氢氧化沉淀使所述电解液的清洗效果持续的功能。
所述抑制剂防止所述金属掩膜的表面被所述电解液腐蚀或者因过度反应而受损。所述抑制剂可包括硫脲、1,2,3-苯并三唑或吡啶基化合物。此时,所述吡啶基化合物可以是具有未共享电子对的氮或硫化合物。
进一步地,所述电解液可包括表面活性剂等。所述表面活性剂具有优异的乳化效果,并防止所述有机材料的再粘附。
例如,所述电解液可包括20g/l至100g/l的氢氧化钾、7g/l至50g/l的柠檬酸钾及0.08g/l至5g/l的硫脲。
例如,所述提供金属掩膜的步骤可包括:将所述金属掩膜放置在用于形成有机电致发光显示装置的基板上;利用所述金属掩膜在所述基板上形成由所述有机材料构成的图案;以及将所述金属掩膜从所述基板移开。
此外,根据本发明的另一个示例性实施方案提供一种用所述清洗金属掩膜的方法清洗的金属掩膜。
下面描述本发明的优选实施例。但是,下述实施例是本发明的一个优选实施例而已,本发明不限于下述实施例。
(实施例)
评价清洗力
实施例1
首先,电解液是水溶液形式,其包括40g/l的氢氧化钾、10g/l的柠檬酸钾、0.1g/l的硫脲。
此外,在电解液的温度为0℃下实施,通过供电装置向金属掩膜和电极施加电压,以使电流密度为1.5A/dm2的电流以正向脉冲方式流过金属掩膜。
实施时间为3分钟,并向金属掩膜施加负电压。
作为金属掩膜使用了殷钢制成的金属掩膜,金属掩膜上附着有光刻胶。
实施例2
将电解液的温度设定为5℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例3
将电解液的温度设定为10℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例4
将电解液的温度设定为15℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例5
将电解液的温度设定为20℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例6
将电解液的温度设定为25℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例7
将电解液的温度设定为30℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例8
将电解液的温度设定为40℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例9
将电解液的温度设定为50℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例10
将电解液的温度设定为70℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例11
将电解液的温度设定为100℃,除此之外,与实施例1相同。
实施例12
将电流密度改成0.1A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例13
将电流密度改成0.3A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例14
将电流密度改成0.5A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例15
将电流密度改成1A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例16
将电流密度改成2A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例17
将电流密度改成5A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例18
将电流密度改成10A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例19
将电流密度改成15A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例20
将电流密度改成20A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例21
将电流密度改成25A/dm2,除此之外,与实施例5相同。
实施例22
将清洗时间设定为10秒,除此之外,与实施例5相同。
实施例23
将清洗时间设定为30秒,除此之外,与实施例5相同。
实施例24
将清洗时间设定为1分钟,除此之外,与实施例5相同。
实施例25
将清洗时间设定为2分钟,除此之外,与实施例5相同。
实施例26
将清洗时间设定为5分钟,除此之外,与实施例5相同。
实施例27
将清洗时间设定为10分钟,除此之外,与实施例5相同。
实施例28
将清洗时间设定为30分钟,除此之外,与实施例5相同。
实施例29
将清洗时间设定为60分钟,除此之外,与实施例5相同。
实施例30
将清洗时间设定为90分钟,除此之外,与实施例5相同。
实施例31
将清洗时间设定为120分钟,除此之外,与实施例5相同。
实施例1-1
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例1相同。
实施例1-2
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例2相同。
实施例1-3
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例3相同。
实施例1-4
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例4相同。
实施例1-5
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例5相同。
实施例1-6
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例6相同。
实施例1-7
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例7相同。
实施例1-8
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例8相同。
实施例1-9
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例9相同。
实施例1-10
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例10相同。
实施例1-11
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例11相同。
实施例1-12
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例12相同。
实施例1-13
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例13相同。
实施例1-14
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例14相同。
实施例1-15
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例15相同。
实施例1-16
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例16相同。
实施例1-17
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例17相同。
实施例1-18
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例18相同。
实施例1-19
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例19相同。
实施例1-20
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例20相同。
实施例1-21
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例21相同。
实施例1-22
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例22相同。
实施例1-23
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例23相同。
实施例1-24
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例24相同。
实施例1-25
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例25相同。
实施例1-26
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例26相同。
实施例1-27
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例27相同。
实施例1-28
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例28相同。
实施例1-29
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例29相同。
实施例1-30
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例30相同。
实施例1-31
除了使电流以反向脉冲方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例31相同。
对比例1
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例1相同。
对比例2
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例2相同。
对比例3
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例3相同。
对比例4
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例4相同。
对比例5
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例5相同。
对比例6
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例6相同。
对比例7
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例7相同。
对比例8
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例8相同。
对比例9
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例9相同。
对比例10
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例10相同。
对比例11
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例11相同。
对比例12
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例12相同。
对比例13
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例13相同。
对比例14
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例14相同。
对比例15
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例15相同。
对比例16
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例16相同。
对比例17
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例17相同。
对比例18
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例18相同。
对比例19
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例19相同。
对比例20
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例20相同。
对比例21
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例21相同。
对比例22
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例22相同。
对比例23
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例23相同。
对比例24
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例24相同。
对比例25
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例25相同。
对比例26
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例26相同。
对比例27
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例27相同。
对比例28
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例28相同。
对比例29
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例29相同。
对比例30
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例30相同。
对比例31
除了使电流以DC方式而非正向脉冲方式流动之外,与实施例31相同。
评价:清洗力
通过SEM设备以光刻胶残渣去除率为准评价了清洗力(光刻胶残渣去除率),其结果示于下表1至表9和图4至图6中。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
【表9】
从上表1至表9和图4至图6可知,当采用根据本发明的一个示例性实施方案的清洗方法时,清洗力变得优异。特别是,由于将清洗温度和电流及时间限制在特定范围内,可以发挥最大的清洗力。
本发明能以各种不同方式实施并不局限于上述的实施例,本发明所属领域的普通技术人员可以理解在不变更本发明的技术思想或必要特征的情况下通过其他具体方式能够实施本发明。因此,应该理解上述的实施例是示例性的,而不是用来限制本发明。
Claims (11)
1.一种清洗有机电致发光显示装置制造工艺中使用的金属掩膜的方法,其包括:
提供附着有环境异物或有机发光材料的金属掩模;以及
将所述金属掩膜浸渍于电解液后,向浸入所述电解液的电极供应电流,
其中,通过正向脉冲方式供应所述电流。
2.一种清洗有机电致发光显示装置制造工艺中使用的金属掩膜的方法,其包括:
提供附着有环境异物或有机发光材料的金属掩模;以及
将所述金属掩膜浸渍于电解液后,向浸入所述电解液的电极供应电流,
其中通过反向脉冲方式供应所述电流。
3.根据权利要求1或2所述的清洗金属掩膜的方法,其中,
所述电解液的温度为20℃至100℃。
4.根据权利要求3所述的清洗金属掩膜的方法,其中,
所述电流具有1.5A/dm2至25A/dm2的电流密度。
5.根据权利要求4所述的清洗金属掩膜的方法,其中,
所述清洗时间为3分钟至120分钟。
6.根据权利要求1或2所述的清洗金属掩膜的方法,其还包括:
通过泡沫供应装置进一步提供泡沫。
7.根据权利要求1或2所述的清洗金属掩膜的方法,其还包括:
通过超声波发生器进一步提供超声波。
8.根据权利要求1或2所述的清洗金属掩膜的方法,其中,
所述金属掩膜由殷钢或不锈钢制成,
所述电解液包括碱盐、水溶性有机酸盐及减少所述金属掩膜的损伤的抑制剂,
所述抑制剂包括硫脲、1,2,3-苯并三唑或吡啶基化合物。
9.根据权利要求8所述的清洗金属掩膜的方法,其中,
所述碱盐包括氢氧化盐、碳酸盐、硅酸盐或磷酸盐,所述有机酸盐包括柠檬酸盐、琥珀酸盐、醋酸盐或乙醇酸盐。
10.根据权利要求1或2所述的清洗金属掩膜的方法,其中,
所述提供金属掩膜的步骤包括:
将所述金属掩膜放置在用于形成有机电致发光显示装置的基板上;
利用所述金属掩膜在所述基板上形成由所述有机材料构成的图案;以及
将所述金属掩膜从所述基板移开。
11.一种金属掩膜,其通过根据权利要求1或2所述的清洗金属掩膜的方法来清洗。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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