无机纳米材料油墨及其制备方法和应用、QLED器件技术

本发明专利技术公开一种无机纳米材料油墨及其制备方法、应用和QLED器件，按重量百分比计，所述量子点油墨包括1%~20%的无机纳米材料和80%~99%的有机溶剂，其中所述有机溶剂中包括至少一种硫醚类有机溶剂，所述无机纳米材料油墨中硫醚类有机溶剂的质量分数为5%~90%。本发明专利技术制备的无机纳米材料油墨，具有较好的分散性能、储存稳定性，同时具有适当的粘度和表面张力，可以满足大面积打印成膜的性能要求。

Inorganic Nanomaterials Ink and Its Preparation and Application, QLED Devices

The invention discloses an inorganic nano-material ink and its preparation method, application and QLED device. The quantum dot ink comprises 1%~20% inorganic nano-material and 80%~99% organic solvent by weight percentage. The organic solvent includes at least one sulfide organic solvent, and the mass fraction of sulfide organic solvent in the inorganic nano-material ink is 5%~90%. The inorganic nano-material ink prepared by the invention has good dispersion performance, storage stability, appropriate viscosity and surface tension, and can meet the performance requirements of large-area printing film.

【技术实现步骤摘要】
无机纳米材料油墨及其制备方法和应用、QLED器件
本专利技术涉及无机纳米材料制备
，尤其涉及一种无机纳米材料油墨及其制备方法和应用、QLED器件。
技术介绍
无机纳米发光材料具有发射频率随尺寸变化而改变、发射线宽窄、发光量子效率相对较高以及超高的光稳定性和溶液处理的特性。这些特点使得无机纳米发光材料在固态照明、平板显示等领域具有广泛的应用前景，例如，量子点材料作为发光层的量子点发光二极管（QLED）受到了学术界以及产业界的广泛关注。采用量子点溶剂可以通过刮涂、喷射、喷墨打印等多种方式制备量子点发光层。相对前面几种方法，喷墨打印技术可以精确地按所需量将量子点发光材料沉积在适当位置，让半导体材料均匀沉积形成薄膜层，对材料的利用率非常高，制造商可以降低生产成本，简化制作工艺，容易普及量产，降低成本。喷墨打印技术是目前公认的可以解决大尺寸QLED屏的制造难题的有效方法。目前量子点油墨基本上都是将量子点直接分散在溶剂中，但是，如果将量子点溶解于分散性好的溶剂如甲苯、氯仿等，得到的量子点油墨粘度非常小，沸点也很低；如果将量子点溶于一些粘度较大的溶剂如长烷烃醇类溶剂，量子点的分散效果又很差，导致制备的量子点膜厚度不一致，均匀性很差，而具有绝缘性质的聚合物添加剂的引入又降低了薄膜的电荷传输能力，对器件的光电性能具有负面影响，限制了其在光电器件中的广泛应用。因此，需要在量子点油墨的溶剂体系中里加入一些高沸点、高粘度的溶剂，调节量子点油墨性能使其能够满足喷墨打印要求，实现稳定出墨，稳定铺展，均匀干燥，均一成膜。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种无机纳米材料油墨及其制备方法和应用、QLED器件，旨在解决现有喷墨打印用的印刷油墨粘度小、沸点低、易挥发的问题。本专利技术的技术方案如下：一种无机纳米材料油墨，其中，所述量子点油墨包括质量分数为1%~20%的无机纳米材料和质量分数为80%~99%的有机溶剂，其中所述有机溶剂包括至少一种硫醚类有机溶剂，所述无机纳米材料油墨中硫醚类有机溶剂的质量分数为5%~90%。一种无机纳米材料油墨，其中，所述硫醚类有机溶剂的沸点范围为100℃-360℃，所述硫醚类有机溶剂的粘度范围为0.5cPs-50cPs，所述硫醚类有机溶剂的表面张力范围为20-60mN/m。一种无机纳米材料油墨，其中，所述印刷油墨的粘度范围为0.5-50.0mPa.s。一种无机纳米材料油墨，其中，所述硫醚类有机溶剂的结构式为、或中的一种，其中，n为正整数，1≤n≤4；R1～R6相同或不同，R1～R6为具有1至20个C原子的脂族或芳族基团。一种无机纳米材料油墨，其中，所述硫醚类有机溶剂为二（2-甲氧基乙基）硫醚、邻硝基茴香硫醚、二苯基硫醚、二苄基硫醚、二（2-氯乙基）硫醚、乙二醇一甲硫醚、乙二醇一乙硫醚、乙二醇一丁基硫醚、乙二醇单叔丁基硫醚、乙二醇一苄硫醚、乙二醇二苄硫醚、丙二醇正丙硫醚、二乙二醇甲硫醚、二乙二醇甲硫醚、二乙二醇乙硫醚、二乙二醇单乙硫醚、二乙二醇丁硫醚、二乙二醇二丁硫醚、二丙二醇一甲硫醚、双丙甘醇单甲硫醚、三乙二醇硫醚类、三甘醇二甲硫醚、四甘醇二甲硫醚、三丙二醇一甲硫醚、聚乙二醇单丁硫醚中的一种或多种。一种无机纳米材料油墨，其中，所述无机纳米材料的质量分数为4-15%。一种无机纳米材料油墨，其中，所述无机纳米材料为量子点材料。一种无机纳米材料油墨，其中，所述无机纳米材料为金属纳米粒子材料、金属氧化物纳米粒子材料中的一种或多种。一种如上任一所述的无机纳米材料油墨的制备方法，其中，包括：按所述质量分数将所述无机纳米材料和有机溶剂混合，其中，所述所述有机溶剂中包括至少一种硫醚类有机溶剂，得到所述无机纳米材料油墨。一种如上任一所述的无机纳米材料油墨的制备方法，其中，混合的方式包括搅拌、振荡或超声分散，混合的时间为20~60min，得到所述无机纳米材料油墨。一种所述的无机纳米材料油墨的应用，其中，将所述无机纳米材料油墨用于制作电学器件的活性功能层。一种QLED器件，其中，所述QLED器件包括叠置的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极，所述QLED器件的发光层由所述无机纳米材料油墨制备得到。本专利技术选用硫醚具有以下几个优点：硫醚的沸点相对较高，因而可以在一定范围内调节墨水的沸点，制备适合大尺寸打印；另外，硫醚因不能与水分子形成氢键而不溶于水，因此可以减少水汽的引入，避免影响量子点的光电性能；硫醚的亲核性比醚强，可以与量子点有更好的相互作用，有利于量子点的分散。硫醚对于其他调节粘度的溶剂，如醇等，硫醚表面张力相对较低，可以调节墨水的表面张力，适合喷墨打印墨水的最佳表面张力值。本专利技术在上述配方下，得到的无机纳米材料油墨具有适当的粘度、表面张力、分散性能和挥发性能，可以满足大面积打印成膜的性能要求。附图说明图1是本专利技术实施例1-3的QLED器件的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种无机纳米材料油墨及其制备方法和应用、QLED器件，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。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。本专利技术提供一种无机纳米材料油墨，其按重量百分比计，包括1%~20%的无机纳米材料和80%~99%的有机溶剂，其中所述有机溶剂包括至少一种硫醚类有机溶剂，所述无机纳米材料油墨中硫醚类有机溶剂的质量分数为5%~90%。本专利技术所述硫醚类有机溶剂的沸点范围为100℃-360℃，所述硫醚类有机溶剂可从溶剂体系中蒸发，以形成不含有机物质的无机纳米材料薄膜。优选地，所述无机纳米材料的质量分数为4-15%。在25℃下，本专利技术所述硫醚类有机溶剂的粘度范围为0.5cPs-50cPs，所述硫醚类有机溶剂的表面张力范围为20-60mN/m。在25-35℃下，本专利技术所述印刷油墨的粘度范围为0.5-50.0mPa.s，优选的粘度范围为1.0-15.0mPa.s。硫醚的沸点相对较高，因而可以在一定范围内调节墨水的沸点，制备适合大尺寸打印；另外，硫醚因不能与水分子形成氢键而不溶于水，因此可以减少水汽的引入，避免影响量子点的光电性能；硫醚的亲核性比醚强，可以与量子点有更好的相互作用，有利于量子点的分散。硫醚对于其他调节粘度的溶剂，如醇等，硫醚表面张力相对较低，可以调节墨水的表面张力，适合喷墨打印墨水的最佳表面张力值。在上述配方下，本专利技术得到的无机纳米材料油墨具有适当粘度、表面张力、分散性能和挥发性能；本专利技术无机纳米材料油墨分散均匀、储存稳定，同时满足目前喷墨打印机对粘度和表面张力的要求，可以实现对无机纳米材料的大幅面喷墨打印。同时通过无机纳米材料油墨适当的挥发性能，可以使得打印制备的无机纳米材料层中有机分子等油墨组合物挥发完全，使得无机纳米材料致密排布，无机纳米材料间电荷传输有效，降低阈值电压，提高能效。现有印刷油墨基本上都是将量子点直接分散在烷烃和/或芳香烃类有机溶剂中，得到的印刷油墨粘度和表面张力非常小，且沸点低，导致制备的量子点膜厚度不一致，均匀性很差。本专利技术通过在印刷油墨溶剂体系中加入一些高沸点、高粘度的溶剂，调节印刷油墨性能，使油墨能够满足喷墨打印要求，实现稳定出墨，稳定铺展，均匀干燥，均一成膜。且本专利技术无机纳米材料油墨与以往的油墨不同，量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机纳米材料油墨，其特征在于，所述量子点油墨包括质量分数为1%~20%的无机纳米材料和质量分数为80%~99%的有机溶剂，其中所述有机溶剂包括至少一种硫醚类有机溶剂，所述无机纳米材料油墨中硫醚类有机溶剂的质量分数为5%~90%。

【技术特征摘要】
1.一种无机纳米材料油墨，其特征在于，所述量子点油墨包括质量分数为1%~20%的无机纳米材料和质量分数为80%~99%的有机溶剂，其中所述有机溶剂包括至少一种硫醚类有机溶剂，所述无机纳米材料油墨中硫醚类有机溶剂的质量分数为5%~90%。2.根据权利要求1所述的无机纳米材料油墨，其特征在于，所述硫醚类有机溶剂的沸点范围为100℃-360℃，所述硫醚类有机溶剂的粘度范围为0.5cPs-50cPs，所述硫醚类有机溶剂的表面张力范围为20-60mN/m。3.根据权利要求1所述的无机纳米材料油墨，其特征在于，所述印刷油墨的粘度范围为0.5-50.0mPa.s。4.根据权利要求1所述的无机纳米材料油墨，其特征在于，所述硫醚类有机溶剂的结构式为、或中的一种，其中，n为正整数，1≤n≤4；R1～R6为具有1至20个C原子的脂族或芳族基团。5.根据权利要求1所述的无机纳米材料油墨，其特征在于，所述硫醚类有机溶剂为二（2-甲氧基乙基）硫醚、邻硝基茴香硫醚、二苯基硫醚、二苄基硫醚、二（2-氯乙基）硫醚，乙二醇一甲硫醚、乙二醇一乙硫醚、乙二醇一丁基硫醚、乙二醇单叔丁基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，
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