墨水组合物及量子点发光二极管的制备方法技术

本申请提供一种墨水组合物及量子点发光二极管的制备方法。墨水组合物包括：极性溶剂，所述极性溶剂为含有羟基的化合物；无机纳米颗粒，所述无机纳米颗粒的构成元素包括锌元素和氧元素；两亲性聚合物。采用本申请中墨水组合物所打印得到的氧化锌纳米颗粒层成膜均匀性更好。

Preparation method of ink composition and quantum dot LED

【技术实现步骤摘要】
墨水组合物及量子点发光二极管的制备方法
本申请属于电致发光领域，尤其涉及一种墨水组合物及量子点发光二极管的制备方法。
技术介绍
量子点发光二极管具有理论发光效率高、色域广等优点。因此，量子点发光二极管具有良好的应用前景。量子点发光二极管常见结构为包括层置的阴极、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极。量子点发光层中量子点的表面含有疏水性配体，使得量子点发光层具有较强的疏水性；而在量子点发光层上喷墨打印带有极性溶剂的氧化锌纳米颗粒溶液时，铺展性差，导致氧化锌纳米颗粒层的成膜均匀性有待进一步提高。
技术实现思路
针对上述技术问题，本申请提供一种墨水组合物及量子点发光二极管的制备方法，以提高量子点发光层上制备的氧化锌纳米颗粒层均匀性较差的问题。根据本申请的一个方面，提供一种墨水组合物，包括：极性溶剂，所述极性溶剂为含有羟基的化合物；无机纳米颗粒，所述无机纳米颗粒的构成元素包括锌元素和氧元素；两亲性聚合物。上述无机纳米颗粒用作量子点发光二极管的电子传输材料。在本申请中，两亲性是指同时对水相和油相都具有亲和性，两亲性聚合物不仅在含有羟基的溶剂中具有一定的分散性，且可以有效的减小墨水组合物的极性，这样，可以使墨水组合物在量子点发光层上更好的铺展，从而得到更均匀的无机纳米颗粒层。此外，由于量子点发光二极管中各个功能层是层叠设置的，无机纳米颗粒层的成膜品质良好，例如膜层均匀、平整，必然会使得其他层(例如，其上一层电极)更加的均匀、平整，进而使整体器件载流子在整面上注入和传输稳定而均匀,最终使量子点发光二极管的品质更加优异。在一个实施例中，两亲性聚合物具有亲水部和亲油部，所述亲水部由亲水性重复结构单元构成。两亲性聚合物有如式1所示的结构式：式1，式1中，基团Y1和基团Y3中至少一个为亲油部；n个亲水性重复结构单元Y2构成亲水部；4≤n≤22。在这种情况下，通过改变基团Y1、重复结构单元Y2、基团Y3，以及聚合度n，可以极其容易控制两亲性聚合物的亲水性和/或亲油性，从而控制改善两亲性聚合物在墨水组合物的分散性，以及使得墨水组合物与疏水性的量子点发光层更加适配，进而进一步提高量子点发光二极管的品质。在一个实施例中，两亲性聚合物具有如式1-1、式1-2、式1-3、式1-4或者式1-5中所示结构式：式1-1，式1-1中，R2为氢原子(-H)、羟基(-OH)、羟甲基(-CH2OH)、羧基(-COOH)和伯氨基(-NH2)中的一种；R1和R3中，一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取代或者不取代的C4-C22的脂环族烃基、取代或者不取代的C6-C22的芳香族烃基中的一种，另一个选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；4≤n≤22。上述表述“C4-C22”是指化合物或者基团的总碳原子个数在4至22之间，以下类似，不再做说明。式1-2，式1-2中，R5、R6各自独立的选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；R4、R7中，一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取代或者不取代的C4-C22的脂环族烃基、取代或者不取代的C6-C22的芳香族烃基，另一个选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；4≤n≤22。式1-3，式1-3中，R9、R10各自独立的选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；R8、R11中，一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取代或者不取代的C4-C22的脂环族烃基、取代或者不取代的C6-C22的芳香族烃基，另一个选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；4≤n≤22。式1-4，式1-4中，R13为氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；R12、R14中，其中一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取代或者不取代的C4-C22的脂环族烃基、取代或者不取代的C6-C22的芳香族烃基，另一个选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；4≤n≤22。式1-5，式1-5中，R16为氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；R15、R17中，其中一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取代或者不取代的C4-C22的脂环族烃基、取代或者不取代的C6-C22的芳香族烃基，另一个选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；4≤n≤22。在式1-1、式1-2、式1-3、式1-4或者式1-5中，术语“取代(的)”指的是其中其氢原子的至少一个被选自如下的取代基代替的化合物、基团或部分：C1-C30烷基、C2-C30炔基、C6-C30芳基、C7-C30烷芳基、C1-C30烷氧基、C1-C30杂烷基、C3-C30杂烷芳基、C3-C30环烷基、C3-C15环烯基、C6-C30环炔基、C2-C30杂环烷基、卤素(-F、-Cl、-Br、或-I)、醛基(-C(＝O)H)、氨基甲酰基(-C(O)NH2)、酯基团(-C(＝O)OR，其中R为C1-C6烷基或者C6-C12芳基)，以及其组合。在式1-1、式1-2、式1-3、式1-4或者式1-5中，术语“取代(的)”还可以指其中其氢原子的至少一个被选自如下的取代基代替的化合物、基团或部分：羟基(-OH)、氨基(-NRR'，其中R和R'独立地为氢或C1-C6烷基)、硫醇基团(-SH)、羧酸基团(-COOH)或其盐(-C(＝O)OM，其中M为有机或无机阳离子)、磺酸基团(-SO3H)或其盐(-SO3M，其中M为有机或无机阳离子)、磷酸基团(-PO3H2)或其盐(-PO3MH或-PO3M2，其中M为有机或无机阳离子)、及其组合。在这种情况下，本领域的技术人员熟知这些取代基的取代方式、取代基的数量，以确保两亲性聚合物的两亲性。当包含规定碳原子数的基团被前一段中所列出的任何取代基取代时，所得“取代的”基团中的碳原子数定义为原始“不取代的”基团中含有的碳原子和取代基中含有的碳原子之和。例如，当术语“取代的C4-C22的脂肪族烃基”指的是被C6-C20芳基取代的C4-C22的脂肪族烃基时，所得芳基取代的烷基中的碳原子总数为C10-C42。选用如式1-1、式1-2、式1-3、式1-4或者式1-5中所示结构式化合物作为两亲性聚合物时。两亲性聚合物具备亲水能力强的亲水部和亲油能力强的亲油部。这样，使得墨水组合物在量子点发光层上具有良好地铺展性，且在干燥去除墨水组合物中的溶剂时，无机纳米颗粒层的层膜更加均匀、保持平整。在一个实施例中，两亲性聚合物为聚氧乙烯(20)十六烷基胺、聚氧乙烯(10)十八烷基醚、聚氧乙烯(7)辛基酚醚、聚氧乙烯(4)正辛基醚、聚乙二醇(4)十二烷基醚、聚乙二醇(10)辛基酚醚、聚乙烯亚胺(15)十四烷基脲、十二烷基聚乙烯吡咯烷酮(20)和十八烷基聚酰亚胺(10)中的一种。在本申请中，上述的两亲性聚合物中，“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种墨水组合物，包括：/n极性溶剂，所述极性溶剂为含有羟基的化合物；/n无机纳米颗粒，所述无机纳米颗粒的构成元素包括锌元素和氧元素；/n两亲性聚合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种墨水组合物，包括：
极性溶剂，所述极性溶剂为含有羟基的化合物；
无机纳米颗粒，所述无机纳米颗粒的构成元素包括锌元素和氧元素；
两亲性聚合物。


2.根据权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，所述两亲性聚合物具有亲水部和亲油部，所述两亲性聚合物具有如式1所示的结构式：
式1，



式1中，基团Y1和基团Y3中至少一个为亲油部；n个亲水性重复结构单元Y2构成亲水部；4≤n≤22。


3.根据权利要求2所述的墨水组合物，其特征在于，所述两亲性聚合物具有如式1-1、式1-2、式1-3、式1-4或者式1-5中所示结构式：
式1-1，



式1-1中，R2为氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；R1和R3中，一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取代或者不取代的C4-C22的脂环族烃基、取代或者不取代的C6-C22的芳香族烃基中的一种，另一个选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；4≤n≤22；
式1-2，



式1-2中，R5、R6各自独立的选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；R4、R7中，一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取代或者不取代的C4-C22的脂环族烃基、取代或者不取代的C6-C22的芳香族烃基，另一个选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；4≤n≤22；
式1-3，



式1-3中，R9、R10各自独立的选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；R8、R11中，一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取代或者不取代的C4-C22的脂环族烃基、取代或者不取代的C6-C22的芳香族烃基，另一个选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；4≤n≤22；
式1-4，



式1-4中，R13为氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；R12、R14中，其中一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取代或者不取代的C4-C22的脂环族烃基、取代或者不取代的C6-C22的芳香族烃基，另一个选自氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；4≤n≤22；
式1-5，



式1-5中，R16为氢原子、羟基、羟甲基、羧基和伯氨基中的一种；R15、R17中，其中一个选自取代或者不取代的C4-C22的脂肪族烃基、取...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红琴，史横舟，王允军，
申请(专利权)人：苏州星烁纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32