印刷油墨组合物及电子器件制造技术

本发明专利技术公开了一种包含无机纳米材料的印刷油墨组合物，提供的印刷油墨组合物包含至少一种无机纳米材料，特别是量子点，及至少一种基于取代的芳族或杂芳族的有机溶剂；本发明专利技术还涉及应用此印刷油墨印刷而成的电子器件，特别是电致发光器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包含无机纳米材料的印刷油墨组合物，所述的油墨组合物包含至 少一种无机纳米材料，及至少一种基于取代的芳族或杂芳族的有机溶剂；本专利技术还涉及应 用此印刷油墨组合物印刷而成的电子器件，特别是电致发光器件。
技术介绍
各类无机纳米粒子材料由于其纳米级别的尺寸、形貌的可控制备及可通过尺寸形 貌可调的物理化学性质，逐渐在各个应用领域展现出优于无机本体材料及有机材料的优 势，由其是在光电材料与器件领域。其中，量子点是具有量子限制效应的纳米尺寸的半导体 材料，当受到光或电的刺激，量子点会发出具有特定能量的荧光，荧光的颜色（能量）由量 子点的化学组成和尺寸形状决定。因此，对量子点尺寸形状的控制能有效调控其电学和光 学性质。目前，各国都在研究量子点在全彩方面的应用，主要集中在显示领域。 近年来，量子点作为发光层的电致发光器件（QLED)得到了迅速发展，器件性能得 到很大的提高，如 Peng 等，在 Nature Vol5 15 96(2015)及 Qian 等，在 Nature Photonics Vol9 259(2015)中所报道的。电致发光器件在外加电场下，电子和空穴分别注入发光层复 合而发光。旋转涂覆是目前主要的用以形成无机纳米粒子薄膜的方法。然而，旋转涂覆技术 难以应用于大面积光电器件的制备。相比之下，喷墨打印能够大面积低成本地制备无机纳 米粒子薄膜；相比传统的半导体生产工艺，喷墨打印低能耗，耗水量少，绿色环保，是具有 极大的优势和潜力的生产技术。作为溶解无机纳米粒子，特别是量子点的溶剂，传统使用的 甲苯、氯仿等溶剂由于沸点低、易干燥，容易引起喷孔堵塞，且在喷出时或喷出后的成膜过 程中，由于溶剂的挥发带走汽化热，降低喷出组合物的温度，造成无机纳米材料的析出。粘 度和表面张力也是影响印刷油墨及打印过程的重要参数。一种有前景的印刷墨水需要具备 适当的粘度和表面张力。目前，已有数家公司报道了用于打印的量子点油墨： 英国纳米技术有限公司（Nanoco Technologies Ltd)公开了一种包含纳米粒子的 可印刷的油墨制剂的方法（CN101878535B)。通过选用合适的墨基材，比如甲苯和十二烷硒 醇，得到了可印刷的纳米粒子油墨及相应的包含纳米粒子的薄膜。 三星（Samsung Electronics)公开了一种用于喷墨打印的量子点油墨 (US8765014B2)。这种油墨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。通过打印该油墨得到了量子点薄膜，并制备了量子点电致发光器件。 QD视光（QD Vision，Inc.)公开了一种量子点的油墨制剂，包含一种主体材料、一 种量子点材料和一种添加剂（US2010264371A1)。 其它的涉及量子点印刷油墨的专利有：US2008277626A1，US2015079720A1， US2015075397A1， TW201340370A， US2007225402A1， US2008169753A1， US2010265307A1， US2015101665A1，W02008105792A2。在这些已公开的专利中，为了调控油墨的物理参数，这 些量子点油墨都包含有其它的添加剂，如醇类聚合物。具有绝缘性质的聚合物添加剂的引 入往往会降低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，寻找到一种具有适当的表面张力和粘度的用于分散量子点的有机 溶剂体系显得尤为重要。
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新型的包含有无机纳米材 料的印刷油墨组合物，所述的组合物包含至少一种无机纳米材料，及至少一种基于取代的 芳族或杂芳族的有机溶剂；本专利技术还进一步提供应用此印刷油墨组合物印刷而成的电子器 件，特别是光电器件，尤其特别是电致发光器件。 本专利技术的技术方案如下： 一种印刷油墨组合物，包含有至少一种无机纳米材料和至少一种具有如下通式所 示的取代的芳族或杂芳族有机溶剂： 其中， Ar1是具有5~10个碳原子的芳环或杂芳环，η彡1，R是取代基，而且所有取代基 的除H以外的原子的总数大于或等于2,其特征在于，所述的有机溶剂其沸点多180°C。所 述的有机溶剂可从溶剂体系中蒸发，以形成无机纳米材料薄膜。 其中所述的有机溶剂的粘度@25°C，在IcPs到IOOcPs范围。 其中所述的有机溶剂其表面张力@25°C，在19dyne/cm到50dyne/cm范围。 其中所述的有机溶剂具有如下通式所示的结构： 其中， X 是 CR1Sn; Y 选自 CR2R3, SiR2R3, NR2或，C( = 0)，S，或 0 ; R1，R2, R3是H，或D，或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基 团，或者具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者是甲硅 烷基基团，或具有1至20个C原子的取代的酮基基团，具有2至20个C原子的烷氧基羰基 基团，具有7至20个C原子的芳氧基羰基基团，氰基基团（-CN)，氨基甲酰基基团（_C(= 0)ΝΗ2)，卤甲酰基基团（_C( = 0)_X其中X代表卤素原子），甲酰基基团（_C( = 0)_H)，异 氛基基团，异氛酸酯基团，硫氛酸酯基团或异硫氛酸酯基团，羟基基团，硝基基团，CF3基团， Cl, Br, F，可交联的基团或者具有5至40个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系，或 具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，或这些体系的组合，其中一个或多个基团 R1，R2, R3可以彼此和/或与所述基团键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系 其中通式（I)中的Ar1选自如下结构单元： 其中通式（I)中的R选自具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基 基团，或者具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者是甲 硅烷基基团，或具有1至20个C原子的取代的酮基基团，具有2至20个C原子的烷氧基羰 基基团，具有7至20个C原子的芳氧基羰基基团，氰基基团（-CN)，氨基甲酰基基团（_C( = 0)ΝΗ2)，卤甲酰基基团（_C( = 0)_X其中X代表卤素原子），甲酰基基团（_C( = 0)_H)，异 氛基基团，异氛酸酯基团，硫氛酸酯基团或异硫氛酸酯基团，羟基基团，硝基基团，CF3基团， Cl, Br, F，可交联的基团或者具有5至40个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系，或 具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，或这些体系的组合，其中一个或多个基团 R可以彼此和/或与所述基团键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系。 其中所述的有机溶剂选自：十二烷基苯、二戊苯、二乙苯、三甲苯、四甲苯、丁苯、三 戊苯、戊基甲苯、I-甲基萘、二己基苯、二丁基苯、对二异丙基苯、戊苯、四氢萘、环己基苯、氯 萘、1-四氢萘酮、3-苯氧基甲苯、1-甲氧基萘、环己基苯、二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基 异丙苯、苯甲酸苄酯、二苄醚、苯甲酸苄酯等，及它们的任意混合物。 其中所述的有机溶剂可以进一步包含至少一种其它溶剂，且通式（I)的有机溶剂 占混合溶剂总重量的50%以上。 其中所述的无机纳米材料是量子点材料，即其粒径具有单分散的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印刷油墨组合物，包含有至少一种无机纳米材料和至少一种具有如下通式所示的取代的芳族或杂芳族有机溶剂：其中，Ar1是具有5～10个碳原子的芳环或杂芳环，n≥1，R是取代基，而且所有取代基的除H以外的原子的总数大于或等于2，其特征在于，所述的有机溶剂其沸点≥180℃，所述的有机溶剂可从溶剂体系中蒸发，以形成无机纳米材料的薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘君友，杨曦，
申请(专利权)人：广州华睿光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44