[发明专利]一种喷墨打印墨水及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种喷墨打印墨水及其制备方法。该喷墨打印墨水包括溶质、溶剂和分散剂，所述溶质为碳点材料，所述分散剂为有机线形、长主链型或长支链型分子组成。本发明实施例由于在喷墨打印墨水中引入有机线形、长主链型或长支链型分子的分散剂，在不影响器件性能的前提下，提升了碳点喷墨打印墨水的成膜性，进而使用喷墨打印墨水成膜时可以提升现有碳点发光二极管器件的发光表现。

技术领域

本发明涉及打印材料技术领域，具体涉及一种喷墨打印墨水及其制备方法。

背景技术

碳点材料是一种可溶液加工的半导体材料，具有易加工、低成本等特点，近几年受到研究者的高度重视，在发光领域有非常优异的表现。与此同时，碳点材料具有类似于量子点材料的优点，发光波长可调、发射光谱窄且不含重金属元素等发光特性，在电致发光以及显示等领域中也有着巨大的潜力。

目前制作薄膜的方法包括溅射、蒸镀、丝印、旋涂、刮涂、浸涂、提拉和喷墨打印等方法，其中溅射和蒸镀成本高；丝印厚度和精度不好可控制；旋涂工艺在大面积薄膜制备加工时边缘离心力较大，薄膜偏薄，整体厚度不均匀，不适于大面积薄膜制备，在小面积器件制备中有着突出的优点，因为加工设备简单，操作简便，在实验室中有着特别广泛的应用；浸涂和提拉则在制备过程中，玻璃背面也同时被制备的薄膜覆盖，导致需要二次清理；相比较之下，喷墨打印可适用于低成本、连续、大面积的规模化工业生产中，与其他成膜加工方式相比，喷墨打印的厚度和位置控制精确，具有微米级分辨率，可实现全数字图形输出，可通过计算机对加工过程灵活高精度控制等突出优点，在大规模生产中有着光明的应用前景，而受到广泛关注与重视。碳点材料是纳米颗粒材料，可用成熟的溶液加工设备来制备薄膜，目前受人瞩目的加工方式为旋涂和喷墨打印。碳点材料可分散于溶剂中配制成可墨水，利用喷墨打印技术可以精确地按所需量将碳点材料沉积在设定的位置，沉积形成精密像素薄膜，有利于碳点发光器件的制造，降低成本。

但是碳点材料因其是纳米级别粒径的颗粒物，表面能较大，容易发生聚集现象。聚集将导致很多问题出现，比如成膜性较差，膜厚差异较大，由此导致制备的碳点发光二极管器件漏电流偏高，电流效率降低、滚降快，且器件稳定性差。

发明内容

本发明实施例提供一种喷墨打印墨水及其制备方法，在不影响器件性能的前提下，提升碳点喷墨打印墨水的成膜性，进而使用喷墨打印墨水成膜时可以提升现有碳点发光二极管器件的发光表现。

为解决上述问题，第一方面，本申请提供一种喷墨打印墨水，所述喷墨打印墨水包括溶质、溶剂和分散剂，所述溶质为碳点材料，所述分散剂为有机线形、长主链型或长支链型分子组成。

进一步的，所述溶剂中至少含有一种烷烃或芳香烃化合物。

进一步的，所述溶剂中至少含有一种醇类化合物。

进一步的，所述溶剂中至少含有一种高沸点溶剂。

进一步的，所述高沸点溶剂的沸点大于200摄氏度。

进一步的，所述溶剂质量百分比为30％～99.8％。

进一步的，所述喷墨打印墨水还包括用于调节体系表面张力的表面张力调节剂。

进一步的，所述表面张力调节剂的质量百分比为0.1～5％。

进一步的，所述表面张力调节剂包括共溶剂、表面活性剂和调节表面张力的小分子化合物中至少一种。

进一步的，所述调节表面张力的小分子化合物包括咪唑及其衍生物、苯酚和对苯二酚中的至少一种。

进一步的，所述喷墨打印墨水还包括用于调节体系黏度的黏度调节剂。

进一步的，所述黏度调节剂的质量百分比为0.1～5％。

进一步的，所述黏度调节剂包括醇、醚、酯、酚和胺中的至少一种。