[发明专利]印刷油墨组合物及电子器件

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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；本发明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。

背景技术

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 PhotonicsVol9 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，WO2008105792A2。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。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明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；本发明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。

本发明的技术方案如下：