氧化锌基纳米颗粒墨水制造技术

本发明专利技术提供了一种氧化锌基纳米颗粒墨水，包含至少一种氧化锌基纳米颗粒材料和至少一种烷氧基取代苯有机溶剂，所述烷氧基取代苯有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示，

【技术实现步骤摘要】
氧化锌基纳米颗粒墨水
本专利技术属于纳米颗粒墨水
，尤其涉及一种氧化锌基纳米颗粒墨水。
技术介绍
氧化锌是一种宽禁带直接带隙的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，室温下禁带宽度为3.37eV，是一种重要的半导体光电子材料。在电学上表现为n型导电类型，电阻率低至10-4Ω/cm。由于氧化锌具有优良的光电特性，因而在光电器件上有很大的应用价值，如它对可见光的高透过率，可用作透明导电涂层；具有光电效应，能用于紫外激光器件和太阳能电池等；具有良好的电子传输性，能用作有机电致发光(OLED)和量子点电致发光(QLED)等平板显示器件的电荷传输材料。纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料，其粒径大小约在1～100纳米。纳米氧化锌同时具有纳米材料和氧化锌的双重特性。由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。近年来发现它在光学、电学、磁学、催化等方面展现出许多特殊功能，使其在光电子器件、平板显示、图像记忆材料、催化剂、抗菌剂和防晒剂等诸多方面具有广阔的应用前景和重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。更重要的是纳米氧化锌可以分散到有机溶剂中，提供了采用基于溶液进行后期加工工艺的可能性，例如采用喷涂、刮涂、喷墨打印等基于溶液的工艺方法实现在多种领域的应用。通过纳米氧化锌在合成过程中掺杂可以生成氧化锌基纳米颗粒材料。例如利用两种甚至多种半导体材料的导带和价带的差异，或者杂质能级的引入，可以进一步调节纳米氧化锌的特性，使氧化锌基纳米颗粒具有更好性能，满足更多领域的应用。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和量子点发光二极管显示制造技术中，被认为是解决高成本和实现大面积的有效途径。喷墨打印技术可结合基于溶液的功能性材料和先进的喷墨打印设备来制作OLED或QLED显示屏，可提高材料的利用率和生产效率，降低制造成本，提高产能。但喷墨打印设备对墨水要求较高，例如合适的粘度、表面张力、沸点以及分散均匀稳定的溶质，给墨水配制带来较大的困难。由于氧化锌基纳米颗粒具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散。通常将这类材料分散在甲醇、乙醇等极性较强的短碳链一元醇中，这类氧化锌基纳米溶液粘度低且挥发速度过快，不适合喷墨打印要求。因此，如要满足喷墨打印对墨水的要求，需要将材料分散到合适的溶剂中，配制成符合喷墨打印要求的墨水。因此，选择合适的溶剂体系，使所配制的氧化锌基纳米具有合适的粘度、表面张力，且溶剂可以在后续工艺中去除，对保证采用该墨水制作的电子器件的性能尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氧化锌基纳米颗粒墨水，旨在解决现有方法提供的氧化锌基纳米颗粒墨水粘度低且挥发速度过快，不适合喷墨打印要求的问题。本专利技术是这样实现的，一种氧化锌基纳米颗粒墨水，包含至少一种氧化锌基纳米颗粒材料和至少一种烷氧基取代苯有机溶剂，所述烷氧基取代苯有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示，其中，所述R为碳原子数≥1的烷基，所述n为1-6的正整数，且所有R的碳原子数之和≥2。以及，上述的氧化锌基纳米颗粒墨水在量子点发光二极管显示屏领域的应用。本专利技术提供的氧化锌基纳米颗粒墨水，以烷氧基取代苯作为墨水溶剂，可以使得所述氧化锌基纳米颗粒可以均匀稳定的分散在溶剂中，满足喷墨打印对墨水粘度、表面张力等指标的要求。且所述烷氧基取代苯溶剂可以在后续工艺中用采用真空干燥或加热干燥等方法从溶剂体系中蒸发去除，避免烷氧基取代苯的引入对墨水性能造成影响。本专利技术提供的氧化锌基纳米颗粒墨水，可用于制作光电子器件、平板显示器件，特别适于制备量子点发光二极管显示屏。附图说明图1是本专利技术实施例提供的氧化锌基纳米颗粒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氧化锌基纳米颗粒墨水，包含至少一种氧化锌基纳米颗粒材料和至少一种烷氧基取代苯有机溶剂，所述烷氧基取代苯有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示，其中，所述R为碳原子数≥1的烷基，所述n为1-6的正整数，且所有R的碳原子数之和≥2。本专利技术实施例氧化锌基纳米颗粒墨水中，所述烷氧基取代苯有机溶剂可以采用一种或多种，同时，所述氧化锌基纳米颗粒材料也可以采用一种或多种。优选的，所述烷氧基取代苯有机溶剂的沸点为160℃-280℃。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氧化锌基纳米颗粒材料的性能，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氧基取代苯有机溶剂，具有适于喷墨打印制备氧化锌基纳米颗粒材料层时合适的挥发性能，可以用真空干燥或加热干燥等方法从溶剂体系中蒸发，以形成致密排布的氧化锌基纳米颗粒薄膜。具体的，所述烷氧基取代苯有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示，包括一个或多个烷氧基取代基，且所有的烷氧基取代基中，R的碳原子总数需≥2。当R的碳原子＜2时，所述烷基苯的沸点低于160℃，不满足喷墨打印工艺要求。本专利技术实施例中，所述烷氧基取代苯有机溶剂在15-35℃条件下的粘度为2-30mPa.s，在15-35℃条件下的表面张力为28-45mN/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，实现氧化锌基纳米颗粒材料层的喷墨打印方式。具体优选的，本专利技术实施例中，所述烷氧基取代苯有机溶剂包括烷氧基取代苯有机溶剂包括乙氧基苯、1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯中的至少一种。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，为了赋予所述氧化锌基纳米颗粒墨水合适的分散性能、粘度和表面张力，以使得得到的氧化锌基纳米颗粒墨水更适用于喷墨打印制备氧化锌基纳米颗粒材料膜层。优选的，以所述氧化锌基纳米颗粒墨水的重量百分含量为100％计，所述烷氧基取代苯有机溶剂的重量百分含量为80％-99.9％。具体的，所述烷氧基取代苯有机溶剂的重量百分含量可为80％、85％、90％、95％、99.9％。本专利技术实施例中，所述氧化锌基纳米颗粒的粒径为1-100nm，优选为2-10nm。所述氧化锌基纳米颗粒包括氧化锌纳米颗粒和掺杂氧化锌纳米颗粒，所述掺杂氧化锌纳米颗粒包括金属离子掺杂氧化锌纳米颗粒和氧化物掺杂氧化锌纳米颗粒。具体优选的，所述掺杂氧化锌纳米颗粒包括ZnxMg1-xO或ZnO-MgO、ZnxWyO或ZnO-W2O3、ZnxTiyO或ZnO-TiO2、ZnxNiyO或ZnO-NiO、ZnxSnyO或ZnO-SnO2，三元体系ZnxTiySnzO或ZnO-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化锌基纳米颗粒墨水，其特征在于，包含至少一种氧化锌基纳米颗粒材料和至少一种烷氧基取代苯有机溶剂，所述烷氧基取代苯有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示，

【技术特征摘要】
1.一种氧化锌基纳米颗粒墨水，其特征在于，包含至少一种氧化锌基纳米颗粒材料和至少一种烷氧基取代苯有机溶剂，所述烷氧基取代苯有机溶剂的结构如结构通式Ⅰ所示，其中，所述R为碳原子数≥1的烷基，所述n为1-6的正整数，且所有R的碳原子数之和≥2。2.如权利要求1所述的氧化锌基纳米颗粒墨水，其特征在于，所述烷氧基取代苯有机溶剂的沸点为160℃-280℃。3.如权利要求1所述的氧化锌基纳米颗粒墨水，其特征在于，所述烷氧基取代苯有机溶剂包括乙氧基苯、1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯中的至少一种。4.如权利要求1-3任一所述的氧化锌基纳米颗粒墨水，其特征在于，还包括辅助墨水溶剂，所述辅助墨水溶剂包括醇类、醇醚类。5.如权利要求1-3任一所述的氧化锌基纳米颗粒墨水，其特征在于，所述氧化锌基纳米颗粒包括氧化锌纳米颗粒和掺杂氧化锌纳米颗粒，所述掺杂氧化锌纳米颗粒包括金属离子掺杂氧化锌纳米颗粒和氧化物掺杂氧化锌纳米颗粒。6.如权利要求5所述的氧化锌基纳米颗粒墨水，其特征在...

【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