KR20240033437A - 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물 - Google Patents

과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 개시 내용은 유기발광 표시소자의 제조 시 사용되는 증착용 마스크 상에 적층된 유기물과 무기물을 일괄적으로 세정할 수 있는 마스크 세정용 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 개시 내용은 과산화수소의 안정성을 향상시킨 마스크 세정용 조성물에 관한 것이다.

Description

과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물 {COMPOSITION FOR CLEANING MASK WITH INCREASED STABILITY TO DECOMPOSITION OF HYDROGEN PEROXIDE}
본 개시 내용은 유기발광 표시소자의 제조시 사용되는 증착용 마스크 상에 적층된 유기물과 무기물을 일괄적으로 세정할 수 있는 마스크 세정용 조성물에 관한 것으로, 세정용 조성물에 함유되어 있는 과산화수소의 안정성을 향상시킨 마스크 세정용 조성물에 관한 것이다.
OLED와 같은 디스플레이 소자의 구조를 보면, 기판 상에 애노드(Anode) 박막과 캐소드(Cathode) 박막이 위치하며, 애노드와 캐소스 사이에는 정공수송층, 발광층 및 전자수송층으로 구분되는 발광재료가 위치하며, 캐소드 박막 위에는 소자의 평탄화를 개선하거나, 상기 기재된 발광재료(또는 발광층이라 함)를 보호하거나, 또는 발광층에서 나온 빛이 전극(애노드와 캐소드) 사이에서 반복적으로 반사될 때 발생할 수 있는 빛의 손실을 줄이고 빛이 디스플레이 방향으로 향하게 해 주는 역할 등을 하는 캡핑층 (capping layer; CPL)이 위치할 수 있다. 상기 애노드 및 캐소드 등의 전극재료는 ITO와 같은 무기물이나, Ag계 합금과 같은 금속 재료인 무기물이 사용될 수 있으며, 상기 발광층 및 캡핑층 등은 각각의 층들이 담당하는 역할에 따라 다양한 형태의 유기물 중 선택되는 재료 등으로 구성될 수 있다.
이러한 디스플레이 소자의 제조과정 중, 금속으로 이루어지는 캐소드층과 유기물로 이루어지는 캡핑층을 증착하는 과정에서 마스크를 이용하여 필요한 부분에만 증착하게 되는데 이때 증착되는 캐소드층과 캡핑층의 물질이 증착용 마스크 상에도 같이 증착된다, 이때 사용되는 마스크는 제조공정의 수율 및 제조원가 등을 고려하여 재사용 시간을 결정하는데, 통상적으로 수회 또는 수십회 이상의 증착공정(캐소드 증착 및 CPL 증착)을 진행한 후 마스크상에 누적되어 쌓여 있는 물질을 제거하여 재사용할 수 있다. 이때 마스크 상에 반복 누적되어 쌓여있는 무기물(캐소드 전극재료) 또는 유기물(CPL 재료)을 세정할 수 있는 세정액이 개발되어 왔다.
한국특허공개공보 제10-2018-0109650 호에는 하이드록실기를 포함하는 알칼리 화합물에 과산화수소와 유기산을 포함하여 무기물(전극재료)를 제거하는 마스크 세정액 조성물이 기재되어 있으며, 한국특허공개공보 제10-2018-0061621호에는 질산에 과산화수소와 알칼올 아민 등을 포함하여 금속을 제거하는 마스크 세정액 조성물이 기재되어 있으며, 한국특허공개공보 제10-2018-0093783호에는 아미드계 화합물에 2중량부 미만의 물을 포함하여 유기물을 제거하는 마스크 세정액 조성물이 기재되어 있으며, 한국특허공개공보 제10-2019-0095093호에는 글라임계 화합물을 포함하고, 무극성 용매를 함유하지 않는 마스크 세정액 조성물이 기재되어 있다. 선행문헌에 기재된 마스크 세정에 대한 기술과 같이 디스플레이 소자의 특성과 제조공정상의 특성으로 캐소드 전극을 형성하는 무기물층의 증착공정에서 발생하는 마스크 상의 캐소드 무기물층을 제거하기 위하여 산화제인 과산화수소를 이용하고 있다.
그러나 디스플레이 소자의 공정변화에 의해 캐소드 전극재료인 무기물과 CPL 재료인 유기물층을 하나의 마스크로 처리하는 경우, 마스크의 변경없이 캐소드 전극층과 CPL 층을 증착하는 공정으로 인하여 마스크상에는 무기물 층과 유기물층이 공정순서에 따라 번갈아 누적되어 쌓일 수 있으며, 마스크 상에 쌓인 무기물 층과 유기물 층을 무기물 마스크 세정액 또는 유기물 마스크 세정액으로 각각 처리하여 세정하는 것이 가능하나, 과산화수소는 산화제로서 불안정한 화학결합을 하고 있으며, 유기물과 접촉하는 경우 급격한 과산화수소의 분해를 일으키며 물과 산소로 분해되며, 이때 발생된 산소와 유기물이 반응하여 유기물의 분해를 유발하는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 과산화수소의 경우, 유기물과의 혼입을 억제, 관리하고 있다. 선행문헌과 같이 과산화수소와 같은 산화제를 유기용제와 같이 포함하여도 과산화수소의 분해속도를 억제할 수 있어 과산화수소 분해안정성이 향상되면서 마스크상의 유-무기 물질을 일괄 세정할 수 있는 마스크 세정용 조성물의 개발이 요구된다.
한국공개특허공보 제10-2018-0109650호 (2018.10.08) 한국특허공개공보 제10-2018-0061621호 (2018.06.08) 한국특허공개공보 제10-2018-0093783호 (2018.08.22) 한국특허공개공보 제10-2019-0095093호 (2019.08.14)
본 개시 내용의 목적은 디스플레이 소자의 제조시 사용되는 증착용 마스크 상 유기물과 무기물을 일괄 세정하는 것이 가능한 마스크 세정용 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 개시 내용의 세정액 조성물에 포함되어 있는 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 개시 내용은 디스플레이 소자의 제조에 사용되는 증착 마스크 상 유기물 및 무기물의 일괄 세정이 가능하며, 과산화수소, 강산 및 아마이드계 유기 용제를 포함하는 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물을 제공한다.
일 양태에 있어서, 상기 마스크는 철, 니켈 및 이들의 조합으로 이루어진 재료 또는 합금일 수 있다.
본 개시 내용에 따른 마스크 세정용 조성물은 마스크 상에 증착된 유기물과 무기물을 일괄 세정하는 것이 가능하다. 또한, 본 개시 내용의 과산화수소 분해 안정성을 향상시켜, 세정용 조성물의 보관 안정성이 우수하다.
도 1은 시간에 따른 과산화수소의 농도를 나타낸 것이다.
본 개시 내용은 디스플레이 소자를 제조하는 공정 중 기판 상에 무기물과 유기물을 증착하기 위해 사용하는 마스크 상에 증착된 무기물과 유기물을 일괄 세정함에 있어 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물로서, 과산화수소, 강산 및 유기 아마이드계 용제를 포함하는 마스크 세정용 조성물을 제공한다. 과산화수소와 강산은 마스크상에 증착된 Ag, Ag-Mg 등 금속 성분을 세정하기 위해 포함되며, 아마이드계 유기용제는 마크스 상에 증착된 유기물층을 제거하기 위해 포함된다.
디스플레이의 제조 과정, 특히 양자점 유기올레드 제조공정에는 캐소드 전극층과. 평탄화 역할을 수행하고 유기물질을 보호하기 위해 적층되는 캡핑층 (CPL)이 증착될 수 있다. 이때 상기 캡핑층은 상기 캐소드 전극상에 증착되며, 캡핑층과 캐소드 전극층을 증착하는 공정을 진행함에 있어 캐소드 전극층 증착용 마스크와 캡핑층 증착용 마스크를 각각 이용하는 증착공정이 진행될 수 있으나, 하나의 마스크를 이용해 캐소드와 캡핑층을 증착할 수도 있다. 이때, 하나의 증착용 마스크를 이용하는 경우, 반복되는 증착 과정으로 인해 마스크 상에는 캐소드를 이루는 금속의 무기물과 캡핑층을 이루는 유기물이 교대로 반복하여 쌓인 적층물(stack)이 형성된다.
본 개시 내용에 따른 세정용 조성물의 세정 대상인 마스크는 니켈-철 합금 재질의 마스크, 바람직하게는 36%의 니켈 및 64%의 철로 구성된 마스크, 더 바람직하게는 Invar® (고유한 낮은 열팽창 계수 값을 갖는 것으로 알려진 니켈-철 합금의 일종으로, FeNi36 또는 64FeNi라고도 불림) 재질의 마스크이며, 세정용 조성물은 마스크에 손상없이 적층물을 한 번에 제거하는 것이 가능하다. 본 개시 내용에 따른 세정용 조성물의 대상 마스크는 통상적으로 사용되는 크롬 재질의 하드 마스크와는 상이하며, 본 개시 내용에 따른 세정용 조성물을 사용해 Invar® 재질의 마스크를 세정하면, 마스크의 손상 없이 마스크 위에 증착되는 전극 재료인 Ag 계열의 금속 물질이 잘 제거된다.
일 양태에 따르면, 상기 무기물은 디스플레이 소자의 전극재료로 사용되는 물질이며, 구체적으로 캐소드(cathode)의 증착 과정에서 마스크 상에 증착된 캐소드 물질이다.
상기 무기물, 즉 전극재료로 사용되는 캐소드 물질은 순수한 Ag, Ag-Mg 합금, 및 Ag 합금 중 하나일 수 있으며, 디스플레이공정 중 하나인 캐소드의 증착 과정에서 형성된 것이다.
일 양태에 따르면, 상기 유기물은 OLED 소자의 캡핑층(capping layer) 물질로 사용되는 물질이며, 캡핑층(capping layer; CPL)의 반복적인 증착 과정에서 마스크 상에 증착된 물질이며, 상기 유기물은 프탈로시아닌 유도체, 페닐아민 유도체, 페녹시벤젠 유도체, 카바졸릴 유도체, 폴리아닐린 유도체, 스타브스트 아민 유도체, 포피린 유도체, 올리고티오펜 유도체, 아릴아민 유도체, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 유도체, 퀴나크리돈 유도체, 페릴렌 유도체, 안트라퀴논 및 폴리티오펜 유도체 중 하나일 수 있으며, 디스플레이 제조공정 중 하나인 캡핑층의 증착 과정에서 형성된 것이다.
본 개시 내용에 따른 세정용 조성물에 포함되는 과산화수소는 유기 용제와 함께 존재하는 경우, 분해가 촉진되므로, 안정성이 떨어질 수 있다. 따라서, 과산화수소와 유기 용제를 함께 포함하는 세정용 조성물을 장기간 보관 후 사용하는 경우, 과산화수소가 분해되어 세정력이 감소할 수 있다. 특히 유기용제 중 알코올계 화합물은 산화가 되면 알데히드를 거쳐 산이 되거나, 2차 알콜의 경우에는 케톤 화합물이 되는 분해반응이 일어날 수 있어 유기용제에 과산화수소가 포함되는 경우에는 과산화수소의 분해 안정성에 문제가 있을 수 있다.
또한, 산소의 안정적인 산화수는 -2인데, 과산화수소 내 산소의 산화수는 -1 이기 때문에 과산화수소는 강한 산화제로 사용되며, 금속이온과 반응하여 반응식 1과 같은 분해가 일어나며, 과산화수소의 분해 안정성에 영향을 줄 수 있다.
[반응식 1]
M + H2O2 → MO + H2O
H2O2 + M+ → OH + OH- + M2+
이에 본 개시 내용에서는 세정력에 영향을 주지 않는 범위에서 과산화 수소가 분해가 억제될 수 있는 과산화수소 분해 안정성이 향상된 조성물을 선택하였다.
일 양태에 따르면, 상기 과산화수소는 상기 조성물의 전체 중량 기준으로 0.1 내지 10 중량%로 포함된다. 상기 과산화수소는 바람직하게는 1 내지 7 중량%, 3 내지 7 중량%, 4 내지 6 중량%일 수 있으며, 용액의 안정도 또는 무기물의 세정능력에 따라 조절할 수 있다.
일 양태에 따르면, 상기 강산은 pKa 2.5 미만의 산으로서, 예를 들면, 요오드화수소산, 브롬화수소산, 황산, 아황산, 질산, 염산, 크롬산(Chromic acid), 인산, 트리플루오로아세트산, 트리클로로아세트산, 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이다. 상기 강산은 바람직하게는 황산, 메탄술폰산, 트리플루오로아세트산, p-톨루엔술폰산, 질산, 염산, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이다.
상기 강산은 상기 조성물의 전체 중량 기준으로 0.1 내지 5 중량%로 포함된다. 상기 강산은 바람직하게는 1 내지 5 중량%, 2 내지 5 중량%, 3 내지 5 중량% 일수 있으며, 무기물의 세정능력에 따라 함량은 조절할 수 있다.
일 양태에 따르면, 상기 아마이드계 유기 용제는 화학식 1의 구조를 갖는 다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 수소, C1-20의 알킬기, 또는 C1-20의 알켄기이며 (즉, 유기 용제가 선형 아마이드인 경우), 또는
R2와 R3는, 이들이 부착된 탄소 및 질소와 함께, 4-원(4-memebered) 내지 7원 고리를 형성한다 (즉, 유기 용제가 고리형 아마이드인 경우).
구체적인 양태에 따르면, 상기 아마이드계 유기 용제가 고리형 아마이드계 화합물이고,
상기 고리형 아마이드계 화합물는 2-아제티디논 (2-Azetidinone), 2-피롤리디논 (2-Pyrrolidinone), N-메틸-2-피롤리디논 (N-Methyl-2-Pyrrolidone), N-에틸-2-피롤리디논, N-프로필-2-피롤리디논, N-부틸-2-피롤리디논, N-펜틸-2-피롤리디논, 1-비닐-2-피롤리디논, 4,4-펜타메틸렌-2-피롤리디논 (4,4-Pentamethylene-2-pyrrolidinone), 1-도데실-2-피롤리디논 (1-Dodecyl-2-pyrrolidinone), δ-발레로락탐 (δ-Valerolactam), N-메틸-2-피페리돈 (N-Methyl-2-piperidone), N-에틸-2-피페리돈, N-프로필-2-피페리돈, N-부틸-2-피페리돈, N-펜틸-2-피페리돈, 3,4-디하이드로-2(1H)-퀴놀리논 (3,4-Dihydro-2(1H)-quinolinone), ε-카프로락탐 (ε-Caprolactam), N-메틸-ε-카프로락탐 (N-Methyl-ε-caprolactam), 라우로카프람 (Laurocapram), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 아마이드계 유기 용제는 상기 조성물의 전체 중량 기준으로 50 내지 90 중량%로 포함된다. 상기 아마이드계 유기 용제는 바람직하게는 60 내지 90 중량%, 70 내지 90 중량%, 또는 약 75 중량%일 수 있으며, 상기 유기물의 세정능력에 따라 조절할 수 있다.
따라서, 본 개시 내용에 따른 세정용 조성물은 과산화수소의 안정성을 높이기 위해 아마이드계 유기 용제를 이용하였으며, 상기의 아마이드계 유기 용제를 이용하는 경우 과산화수소의 분해가 저해되어, 장기간 보관 후에도 과산화수소가 안정적으로 존재하여, 높은 세정력을 유지하는 것이 가능한 세정용 조성물을 제공할 수 있음을 확인하였다. 일 양태에 따르면, 본 개시 내용에 따른 세정용 조성물은 제조 후 1달 이내, 바람직하게는 28일 이내, 바람직하게는 20일 이내, 바람직하게는 15일 이내, 바람직하게는 10일 이내, 바람직하게는 7일 이내, 바람직하게는 5일 이내의 기간 동안 사용 가능하다.
일 양태에 따르면, 추가로 카르본산기를 가지는 유기산, 폴리아크릴산 및 그 유도체, 2개 이상의 하이드록실기를 가지는 다가알콜, 고리형 구조를 가지는 알코올계 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 한 종 이상을 첨가제로서 포함할 수 있으며, 글리콜계 화합물이 더욱 포함될 수 있다.
상기 글리콜계 화합물을 본 발명의 조성물에 더욱 추가하는 경우, 마스크상에 적층된 무기물인 금속막을 식각 후 조성물에 녹아 나온 금속 이온을 둘러쌈으로서 금속이온의 활동도를 억제하여, 금속에 의한 과산화수소의 분해 반응을 감소시켜 과산화수소의 안정성을 증가시키는 것으로 판단된다. 이와 같이 글리콜계 화합물이 과산화수소의 안정성을 증가시키면 본 발명의 조성물을 사용하여 마스크 세정공정을 하는 동안 과산화수소의 분해가 억제되어 안정적으로 세정공정을 진행할 수 있다.
상기 글리콜계 과산화수소 안정제는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌글리콜, 페닐에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜(분자량1000이하), 폴리에틸렌글리콜(분자량1000이하) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 조성물의 전체 중량 기준으로 0.1 내지 10 중량%로 포함된다. 상기 과수안정제는 바람직하게는 1.0 내지 7 중량%, 2 내지 5 중량%일 수 있다. 상기 과수안정제의 함량이 상술한 범위 이상이면 거품이 많이 발생되는 단점이 있다.
상기 첨가제 중 카르본산기를 가지는 유기산을 포함하는 경우, 조성물의 산성을 더욱 안정화시켜 과산화 수소의 분해를 억제하는데 도움이 될 수 있다. 카르본산기를 함유하는 유기산 중 특히 시트릭산이 보다 바람직하다.
상기 첨가제 중 고리형 구조를 갖는 알코올계 화합물은 시클로헥산올, 벤질알코올, 4-메틸벤질알코올, 4-에틸벤질알코올, 2-페닐-1-프로판올, 2-페닐-2-프로판올, 4-히드록시벤질알코올, 2-(4-히드록시페닐)에탄올, 벤즈히드롤, 하이드록시타이로솔, 시네프린, 페네틸알코올(phenethyl alcohol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 첨가제의 함량은 조성물의 마스크 세정력을 유지시키며, 과수의 분해 안정성을 유지시키는 범위에서 조절하여 포함할 수 있으며 10중량 % 이하로 포함하는 것이 바람직하다.
본 개시 내용을 아래의 실시예에서 더욱 구체적으로 설명한다.
제조예: 세정용 조성물의 제조
아래 표 1에 기재된 산화제, 강산, 유기용제를 혼합하여 세정용 조성물을 제조하였으며, 각 함량은 아래 표 1에 기재된 것과 같으며, 이때 사용된 과산화수소는 35% 수용액을 이용하였다.
　구분 산화제 강산 유기용제 물
산화제 물질 함량 (중량%) 강산 물질 함량
(중량%)		 유기용제 물질 함량
(중량%)		 함량
(중량%)
실시예 1 과산화수소 5 황산 5 NMP 75 잔량
실시예 2 과산화수소 5 질산 5 NMP 75 잔량
실시예 3 과산화수소 5 염산 5 NMP 75 잔량
실시예 4 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NMP 75 잔량
실시예 5 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NEP 75 잔량
실시예 6 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NPP 75 잔량
실시예 7 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NBP 75 잔량
실시예 8 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NMF 75 잔량
실시예 9 과산화수소 5 메탄술폰산 5 DMPA 75 잔량
비교예 1 과산화수소 5 메탄술폰산 5 PGMEA 75 잔량
비교예 2 과산화수소 5 메탄술폰산 5 아세톤 75 잔량
비교예 3 과산화수소 5 메탄술폰산 5 BDG 75 잔량
비교예 4 과산화수소 5 메탄술폰산 5 IPA 75 잔량
NMP: N-메틸-2-피롤리돈 (N-Methyl-2-Pyrrolidone)
NEP: N-에틸-2-피롤리돈 (N-Ethyl-2-Pyrrolidone)
NPP: N-프로필-2-피롤리돈 (N-Propyl-2-Pyrrolidone)
NBP: N-부틸-2-피롤리돈 (N-Butyl-2-Pyrrolidone)
NMF: N-메틸포름아마이드 (N-Methylformamide)
DMPA: N,N-디메틸프로피온아마이드 (N,N-Dimethylpropionamide)
PGMEA: 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (Propylene glycol methyl ether acetate)
BDG: 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 (Diethylene Glycol Monobutyl Ether)
IPA: 이소프로필 알코올 (Isopropyl alcohol)
실험예 1: 세정용 조성물의 세정력 및 과수 안정성 평가
1) 세정용 조성물의 세정력 평가 (유무기물 제거력)
캡핑층(CPL)과 캐소드를 60-70층을 교대로 반복하여 증착시켜 3x3cm 크기의 유무기 성분이 각각 증착된 Invar 마스크 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 50 ℃에서 앞서 제조한 세정용 조성물 100 mL 중에 5 분간 침지시켰다. 이어서 흐르는 물에 시편을 추가로 세정하였으며, N2 기체를 이용해 시편에 남아있는 물을 제거하였다.
세정된 시편에 남아있는 무기물 (금속)을 육안으로 확인하여 무기물에 대한 세정력을 평가하였다. 이때 무기물은 흑색으로 존재하며 수백 ㎛ 내지 수십 mm에 이르는 입자 크기로 존재하기 때문에, 육안으로 관찰이 가능하다. 또한, UV 램프를 이용해 세정된 시편에 빛을 비추고 시편에 남아있는 유기물(CPL)의 양을 확인하여 유기물에 대한 세정력을 평가하였다. 이때 유기물은 수백 ㎛ 내지 수십 mm에 이르는 입자 크기로 존재하기 때문에, 육안으로 관찰이 가능하다.
평가 기준은 다음과 같으며, 이의 결과를 아래 표 2에 나타냈다.
<평가 기준>
○: 금속/유기물 모두 99% 이상이 제거됨.
X: 금속/유기물 중 하나 이상이 99% 미만이 제거됨.
2) 과산화수소 안정성 평가
앞서 제조한 세정 조성물을 10일간 보관한 후, 과망간산 적정법을 이용하여 과산화수소의 양을 측정하였다.
비커에 세정 조성물 0.5g, 50% 황산 2mL를 넣고 물을 첨가해 100mL를 용액을 만들었다. 용액을 교반시키면서 0.02M 과망간산칼륨 용액을 뷰렛을 이용해 떨어뜨리면서 용액이 붉은색으로 변하는 지점을 확인하고 종말점까지 들어간 과망간산칼륨 용액의 부피를 기록하였다. 아래 반응식 2과 수학식 1을 이용해, 첨가된 과망간산칼륨 용액의 부피와 세정 조성물의 무게를 대입하여 과산화수소 함량을 계산하였다.
[반응식 2]
[수학식 1]
전술한 방법을 통해 세정 조성물에 남아있는 과산화수소의 양을 측정하고, 이를 다음과 같은 평가 기준에 따라 표 2에 나타냈다.
<평가 기준>
◎: 제조 후 10일 동안 변화된 과산화수소 함량이 10% 이내인 경우
(예를 들면, 세정 조성물에 초기에 첨가된 과산화수소의 함량이 5%인 경우, 변화된 과산화수소의 함량은 0.5% 이내인 경우)
○: 제조 후 10일 동안 변화한 과산화수소 함량이 20%이내인 경우
(예를 들면, 세정 조성물에 초기에 첨가된 과산화수소의 함량이 5%인 경우, 변화된 과산화수소의 함량은 1.0% 이내인 경우)
X: 제조 후 10일 동안 변화한 과산화수소 함량이 20%이상인 경우
구분 유무기물 제거력 과산화수소 안정성
실시예 1 ○ ◎
실시예 2 ○ ◎
실시예 3 ○ ◎
실시예 4 ○ ◎
실시예 5 ○ ◎
실시예 6 ○ ◎
실시예 7 ○ ◎
실시예 8 ○ ○
실시예 9 ○ ○
비교예 1 X X
비교예 2 X X
비교예 3 X X
비교예 4 X X
실험예 2: 글리콜계 화합물의 과산화수소의 안정성 평가
디스플레이 제조공정 중 마스크 세정공정 진행시 마스크 상에 적층된 무기물 층인 캐소드 물질(Ag계 금속성분)을 본 발명의 세정액에 용해되는데, 세정액 속에 용해된 금속성분에 의한 과산화수소의 분해 안정성과 캐소드 물질인 금속성분에 의한 과산화수소의 분해 안정성을 높이기 위해 본 발명의 조성물에 추가로 포함되는 글리콜계 화합물이 과산화수소의 분해 안정성에 미치는 영향을 다음과 같이 평가하였다.
아래 표 3의 조성과 같이 세정액 조성물을 제조하였으며, 세정액 조성물에 금속성분으로서 silver powder 700ppm을 각각 용해시켰다. 그 후 상온에서 보관하며 제조직후 그리고 제조 후 10일 경과후에 세정액의 과산화수소의 농도를 측정하여 과산화수소의 분해 안정성을 평가하였다. 글리콜계 화합물의 과산화수소 분해 안정성을 효과를 비교하기 위하여 Silver powder 700ppm만 용해시키기고 글리콜계 화합물은 포함하지 않은 조성물도 비교 평가하였다.
그 결과를 표 4에 나타내었다.
단위 : 중량%
구분 산화제 강산 아마이드계 유기용제 글리콜계 화합물 Ag 물
산화제 물질 함량 강산 물질 함량 함량 첨가제 물질 함량 ppm
실시예4 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NMP 75 잔량
실시예 10 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NMP 75 PEG 3 700 잔량
실시예 11 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NMP 75 PPG 3 700 잔량
비교예 5 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NMP 75 - - 700 잔량
비교예 6 과산화수소 5 메탄술폰산 5 NMP 75 에탄올 3 700 잔량
PEG: 폴리에틸렌 글리콜 (Polyethylene Glycol)PPG: 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene Glycol)
도 1는 Silver powder 700ppm가 첨가된 비교예 5, 실시예10, 실시예 11의 세정액 조성물과 Silver powder가 첨가되지 않은 실시예 4의 세정액 조성물을 제조 후, 상온에서 각각 0일, 10일 경과하여 과산화수소 농도를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 표4는 과산화수소 분해 정도를 확인하기 위하여 Silver powder 700ppm가 첨가된 비교예 5, 실시예10, 실시예 11의 세정액 조성물과 Silver powder가 첨가되지 않은 실시예 4의 세정액 조성물 각각의 과산화수소 함량을 시간에 따라 나타낸 것이다. 도1을 통해 용해된 은(Ag) 이온에 의한 경시를 10일간 관찰하였을 때, 분자량 1,000 미만의 Glycol이 과산화수소 안정성에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
구분 제조 직후 과수 함량 (%) 제조후 실온 방치 10일 후 과수 함량 (%)
실시예 4 5.0 4.8
실시예 10 5.0 4.6
실시예 11 5.0 4.5
비교예 5 5.0 4.1
비교예 6 5.0 4.1
표 4에 따르면 Ag금속성분과 글리콜계 화합물이 포함되는 않는 마스크 세정액 조성물의 과산화수소 분해는 Ag 금속이온이 포함된 실시예 10및 실시예 11 그리고 비교예 5보다 분해되는 속도가 상대적으로 느리다는 것을 알 수 있으며, Ag금속이 포함되는 경우에는 글리콜계 화합물을 포함하는 실시예 10 및 실시예 11의 경우와 같이 글리콜계 화합물을 포함하지 않는 비교예 5에 비하여 과산화수소의 분해속도가 느리다는 것을 알 수 있었다.
이상과 같이 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (14)

  1. 디스플레이 소자를 제조하는 공정에서 기판 상에 무기물과 유기물을 증착하기 위해 사용하는 마스크 상에 증착된 무기물과 유기물을 제거하기 위해 사용하는 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물로서,
    과산화수소, 강산 및 아마이드계 유기 용제를 포함하며, 마스크상에 존재하는 무기물과 유기물을 일괄 세정하는 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아마이드계 유기 용제는 화학식 1의 구조를 갖는 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물:
    [화학식 1]

    (상기 화학식 1에서,
    R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 수소, C1-20의 알킬기, 또는 C1-20의 알켄기이거나, 또는
    R2와 R3는, 이들이 부착된 탄소 및 질소와 함께, 4-원(4-memebered) 내지 7원 고리를 형성한다).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아마이드계 유기 용제가 고리형 아마이드이고,
    상기 고리형 아마이드는 2-아제티디논 (2-Azetidinone) , 2-피롤리디논 (2-Pyrrolidinone), N-메틸-2-피롤리디논 (N-Methyl-2-Pyrrolidone), N-에틸-2-피롤리디논, N-프로필-2-피롤리디논, N-부틸-2-피롤리디논, N-펜틸-2-피롤리디논, 1-비닐-2-피롤리디논, 4,4-펜타메틸렌-2-피롤리디논 (4,4-Pentamethylene-2-pyrrolidinone), 1-도데실-2-피롤리디논 (1-Dodecyl-2-pyrrolidinone), δ-발레로락탐 (δ-Valerolactam), N-메틸-2-피페리돈 (N-Methyl-2-piperidone), N-에틸-2-피페리돈, N-프로필-2-피페리돈, N-부틸-2-피페리돈, N-펜틸-2-피페리돈, 3,4-디하이드로-2(1H)-퀴놀리논 (3,4-Dihydro-2(1H)-quinolinone), ε-카프로락탐 (ε-Caprolactam), N-메틸-ε-카프로락탐 (N-Methyl-ε-caprolactam), 라우로카프람 (Laurocapram), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 강산은 pKa 2.5 미만의 산인 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 강산은 요오드화수소산, 브롬화수소산, 황산, 아황산, 질산, 염산, 크롬산(Chromic acid), 인산, 트리플루오로아세트산, 트리클로로아세트산, 메탄술폰산, p-톨루엔 술폰산, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 과산화수소의 분해를 추가로 방지하기 위한 글리콜계 화합물을 더 포함하는, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 글리콜계 화합물은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌글리콜, 페닐에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 (분자량 1000 이하), 폴리에틸렌글리콜 (분자량 1000 이하) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무기물은 디스플레이 소자의 전극재료로 사용되는 물질인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전극재료로 사용되는 물질은 Ag, Ag 합금, 및 Ag-Mg 합금 중 어느 하나인 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유기물은 OLED 소자의 캡핑층(capping layer) 물질로 사용되는 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유기물은 프탈로시아닌 유도체, 페닐아민 유도체, 페녹시벤젠 유도체, 카바졸릴 유도체, 폴리아닐린 유도체, 스타브스트 아민 유도체, 포피린 유도체, 올리고티오펜 유도체, 아릴아민 유도체, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 유도체, 퀴나크리돈 유도체, 페릴렌 유도체, 안트라퀴논 및 폴리티오펜 유도체 중 하나인 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 과산화수소는 상기 조성물의 전체 중량 기준으로 0.1 내지 10 중량%로 포함되는 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 강산은 상기 조성물의 전체 중량 기준으로 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 유기 용제는 상기 조성물의 전체 중량 기준으로 50 내지 75 중량%로 포함되는 것인, 과산화수소의 분해 안정성이 향상된 마스크 세정용 조성물.
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KR20180093783A (ko) 2017-02-14 2018-08-22 동우 화인켐 주식회사 마스크 세정액 조성물
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180061621A (ko) 2016-11-30 2018-06-08 동우 화인켐 주식회사 마스크 세정액 조성물
KR20180093783A (ko) 2017-02-14 2018-08-22 동우 화인켐 주식회사 마스크 세정액 조성물
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