量子点墨水制造技术

本发明专利技术提供了一种量子点墨水，包括至少一种量子点材料和至少一种烷基苯类有机溶剂，所述烷基苯类有机溶剂的沸点为180℃‑320℃，所述烷基苯类有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示：

【技术实现步骤摘要】
量子点墨水
本专利技术属于量子点墨水
，尤其涉及一种量子点墨水。
技术介绍
半导体量子点发光具有光色纯度高、发光量子效率高、发光颜色可调、使用寿命长等优良特性，这些特点使得以量子点材料作为发光层的量子点发光二极管(QLED)在固态照明、平板显示等领域显示较好的应用前景，受到了学术界以及产业界的广泛关注。量子点可分散于溶剂中配制成量子点墨水，适用于溶液法制备。量子点的溶液处理特性使得量子点发光层可以通过旋涂、刮涂、喷射、喷墨打印、移印等多种方式制备。喷墨打印(Ink-jetprinting)技术近年来在光电子器件制造领域得到广泛的研究和应用，特别是用作平板显示器件、例如有机发光二极管(OLED)和QLED显示制造技术中，被认为是解决高成本和实现大面积的有效途径。喷墨打印技术可以精确地按所需量将量子点材料沉积在设定的位置，沉积形成精密像素薄膜，可以有效解决大尺寸彩色QLED屏的制造难题，降低成本。但是喷墨打印设备和打印工艺对墨水有一定要求，通常需要合适的粘度、表面张力和沸点，这也给墨水配制带来较大的困难。量子点通常分散在短碳链烷烃或单环芳香烃类等溶剂中，例如辛烷、己烷、甲苯等溶剂，这些溶剂的粘度都比较低，室温条件下粘度都低于1mPa.s，表面张力也比较低。采用这种低粘度的溶剂，喷墨打印过程中墨滴不易控制，且易出现彗星点等问题，不满足喷墨打印工艺要求。目前，也有公司报道了用于打印的量子点墨水。如有公司报道了一种包含纳米粒子的可印刷的墨水制剂的方法，其通过选用合适的墨水溶剂，比如甲苯和十二烷醇，得到了可印刷的纳米粒子墨水及相应的包含纳米粒子的薄膜。有公司报道了一种用于喷墨打印的量子点墨水，这种墨水包含一定浓度的量子点材料、有机溶剂和具有高粘度的醇类聚合物添加剂。还有公司公开了一种包含主体材料、量子点材料和添加剂的量子点墨水制剂。在这些已公开的专利中，为了调控墨水的物理参数，这些量子点墨水都包含有其它的添加剂，如醇类聚合物。而具有绝缘性质的聚合物添加剂不易去除，且这类聚合物的引入，往往会降低量子点薄膜的电荷传输能力，对光电器件的光电性能具有负面影响，限制了其在光电领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种量子点墨水，旨在解决量子点墨水中含有添加剂，影响量子点薄膜的电荷传输能力的问题。本专利技术是这样实现的，一种量子点墨水，包括至少一种量子点材料和至少一种烷基苯类有机溶剂，所述烷基苯类有机溶剂的沸点为180℃-320℃，所述烷基苯类有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示：其中，所述R为烷基取代基，所述n为1-6的正整数，且所有R的碳原子总数≥4。本专利技术提供的量子点墨水，采用烷基苯类作为有机溶剂，可以避免添加剂的引入，对得到的量子点薄膜电荷传输能力的影响。含有上述特定结构的烷基苯类有机溶剂的量子点墨水，不仅可以使量子点材料在印刷墨水中分散均匀、稳定储存；而且，含有上述特定结构的烷基苯类有机溶剂的量子点墨水，其表面张力在24-50mN/m范围内，在25-35℃条件下的粘度为1-40.0mPa.s，合适的粘度、表面张力能够满足目前喷墨打印机和打印工艺条件的要求，实现量子点材料层的喷墨打印方式，得到具有像素点阵、高分辨率、电致激发的量子点发光层。同时，本专利技术提供的量子点墨水具有适当的挥发性能(沸点为180℃-320℃)，有机分子可以通过真空蒸发或加热蒸发的方式挥发完全，形成致密排布的量子点膜层，从而有效保证量子点材料间电荷传输，降低阈值电压，提高能效。综上，本专利技术提供的量子点墨水具有适当粘度、表面张力、分散性能、挥发性能，特别适合喷墨打印制备量子点材料层，如通过喷墨打印方法制备发光二极管中的量子点发光层。附图说明图1是将本专利技术实施例提供的量子点墨水用于喷墨打印设备的应用示意图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种量子点墨水，包括至少一种量子点材料和至少一种烷基苯类有机溶剂，所述烷基苯类有机溶剂的沸点为180℃-320℃，所述烷基苯类有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示：其中，所述R为烷基取代基，所述n为1-6的正整数，且所有R的碳原子总数≥4。具体的，本专利技术实施例量子点墨水中，所述烷基苯类有机溶剂可以采用一种或多种，同时，所述量子点材料也可以采用一种或多种。具体的，所述烷基苯类有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示，包括一个或多个烷基取代基，且所有的烷基取代基中，R的碳原子总数需≥4。当R的碳原子＜4时，所述烷基苯的沸点低于180℃，不满足喷墨打印工艺要求。所述烷基苯类有机溶剂的沸点为180℃-320℃。本专利技术实施例中，基于喷墨打印的需要，溶剂温度过高或过低都不利于形成致密排布的膜层。具体的，当溶剂沸点过低时，印刷油墨在喷墨打印制备膜层的过程中，溶剂挥发，从而影响印刷油墨的整体性能(如分散性能、粘度、表面张力)，无法满足喷墨打印要求；当溶剂沸点过高时，在后续成膜过程中需借助高温才能去除，这样会影响印刷油墨中的溶质成分如量子点材料的性能，如造成量子点的荧光淬灭。本专利技术实施例提供的合适沸点的所述烷基苯类有机溶剂，具有适于喷墨打印制备量子点材料层时合适的挥发性能，从而有利于形成致密排布的膜层。本专利技术实施例中，所述烷基苯类有机溶剂在25℃下的粘度范围为1-40mPa.s，在25℃下的表面张力为24-50mN/m，能够满足目前喷墨打印机、打印工艺对粘度和表面张力的要求，实现量子点材料层的喷墨打印方式，得到具有像素点阵、高分辨率、电致激发的量子点发光层。具体优选的，本专利技术实施例中，所述烷基苯类有机溶剂包括1,3,5-三乙基苯、1,2,4-三乙基苯、1-甲基-2-丙基苯、1-甲基-3-丙基苯、1,2-二甲基-3-乙基苯、1,3-二异丙基苯、1,4-二异丙基苯、1,3,5-三异丙基苯、1,4-二正丁基苯、4-叔丁基甲苯、4-叔-丁基邻二甲苯、正戊基苯、异戊基苯、新戊苯、正己基苯、1-甲基-3-己基苯、1-甲基-4-己基苯、1,4-二(2-乙基己基苯)、正庚基苯、正辛基苯、正壬基苯、正癸基苯、十一烷基苯中的至少一种。上述各溶剂可以组合使用，且组合使用时，其组合形式和添加比例可以任意设置。本专利技术实施例中，为了赋予所述量子点墨水合适的分散性能、粘度和表面张力，以使得得到的量子点墨水更适用于喷墨打印制备量子点材料膜层。优选的，以所述量子点墨水的重量百分含量为100％计，所述烷基苯类有机溶剂的重量百分含量为80％-99.9％。具体的，所述烷基苯类有机溶剂的重量百分含量可为80％、85％、90％、95％、99.9％。所述量子点材料作为所述量子点墨水的基体组分，可以是II-IV族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、I-II-VI2族半导体纳米晶中的至少一种。具体的，所述II-IV族半导体化合物包括但不限于CdS、CdSe、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS中的至少一种；所述III-V族半导体化合物、所述IV-VI族半导体化合物包括但不限于GaAs、InP、PbS/ZnS、PbSe/ZnS中的至少一种。所述量子点材料的组成形式不受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点墨水，其特征在于，包括至少一种量子点材料和至少一种烷基苯类有机溶剂，所述烷基苯类有机溶剂的沸点为180℃‑320℃，所述烷基苯类有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示：

【技术特征摘要】
1.一种量子点墨水，其特征在于，包括至少一种量子点材料和至少一种烷基苯类有机溶剂，所述烷基苯类有机溶剂的沸点为180℃-320℃，所述烷基苯类有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示：其中，所述R为烷基取代基，所述n为1-6的正整数，且所有R的碳原子总数≥4。2.如权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，所述烷基苯类有机溶剂包括1,3,5-三乙基苯、1,2,4-三乙基苯、1-甲基-2-丙基苯、1-甲基-3-丙基苯、1,2-二甲基-3-乙基苯、1,3-二异丙基苯、1,4-二异丙基苯、1,3,5-三异丙基苯、1,4-二正丁基苯、4-叔丁基甲苯、4-叔-丁基邻二甲苯、正戊基苯、异戊基苯、新戊苯、正己基苯、1-甲基-3-己基苯、1-甲基-4-己基苯、1,4-二(2-乙基己基苯)、正庚基苯、正辛基苯、正壬基苯、正癸基苯、十一烷基苯中的至少一种。3.如权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，所述量子点材料占量子点墨水总重量的0.01-20％；和/或所述烷基苯类有机溶剂占量子点墨水总重量的80-99.9％。4.如权利要求1-3任一所述的量子点墨水，其特征在于，所述量子点墨水还包括分子量≤540的小分子有机醇。5.如权利要求4所述的量子点墨水，其特征在于，所述小分子有机醇包括环戊醇、环戊基甲醇、2-环戊烷乙醇、2-甲基环戊醇、苯甲醇、苯乙醇、甲基环己醇、2-甲基环己醇、3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢相伟，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44