CN113122060A - 墨水和量子点薄膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种墨水和量子点薄膜的制备方法。所述墨水包括溶剂和分散在所述溶剂中的至少一种量子点材料，所述溶剂包括第一有机溶剂，所述第一有机溶剂的分子结构式包括式Ia、Ib、Ic和Ia中至少一种；

其中，式Ia～Id中，R₁、R₂、R₁’、R₂’、R₃、R₄、R₃’、R₄’、R₅、R₆、R₅’、R₆’、R₇、R₈、R₇’、R₈’分别独立地选自：取代或未被取代的烷基、取代或未被取代的环烷基中的至少一种；a、b、c、d、e、f、g和h分别独立地为0或1，且a和b不同时为0，c和d不同时为0，e和f不同时为0，g和h不同时为0。该墨水成膜后得到量子点致密排布的、均匀的量子点薄膜。

Description

墨水和量子点薄膜的制备方法

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种墨水和量子点薄膜的制备方法。

背景技术

近年来，量子点(QD)发光材料在LED照明、液晶显示等领域发挥了很大的作用，量子点替代传统的荧光粉，有效地提高了LED以及液晶显示的色域。将量子点发光材料作为发光层的量子点发光二极管(QLED)在固态照明、平板显示等领域具有广泛的应用前景，受到了学术界以及产业界的广泛关注。

量子点的溶液处理特性使得量子点发光层可以多种方式制备。其中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。

目前量子点墨水配制基本上都是将量子点直接分散在溶剂中，然而相对分散稳定性好的溶剂如甲苯、氯仿等，得到的量子点墨水粘度非常小，沸点也很低，溶于一些粘度较大的溶剂如长烷烃醇类溶剂，对量子点的分散效果又很差，并且具有绝缘性质的聚合物添加剂的引入往往还会降低量子点薄膜的电荷传输能力。另外，量子点表面配体在上述复杂溶剂环境下会进行一定程度的解离平衡，当储存一定时间时，有可能由于外部环境发生变化造成解离平衡破坏，使得储存稳定性破坏。

因此，目前的墨水和量子点薄膜的制备方法，仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。

本发明的目的在于提供一种墨水和量子点薄膜的制备方法，旨在解决现有旨在解决现有量子点墨水分散性不好、不稳定，导致量子点成膜不均匀的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种墨水，所述墨水包括溶剂和分散在所述溶剂中的至少一种量子点材料，所述溶剂包括第一有机溶剂，所述第一有机溶剂的分子结构式包括如下式Ia、Ib、Ic和Ia中至少一种；

其中，式Ia～Id中，R₁、R₂、R₁’、R₂’、R₃、R₄、R₃’、R₄’、R₅、R₆、R₅’、R₆’、R₇、R₈、R₇’、R₈’分别独立地选自：取代或未被取代的烷基、取代或未被取代的环烷基中的至少一种，a、b、c、d、e、f、g和h分别独立地为0或1，且a和b不同时为0，c和d不同时为0，e和f不同时为0，g和h不同时为0。

本发明提供的墨水中，含有特有的具有如式Ia、Ib、Ic和Ia中至少一种所示的第一有机溶剂，即为苯并呋喃脂类有机溶剂，该第一有机溶剂含有环状的烷烃结构和酯链，通过这些结构基团可以使得该第一有机溶剂的粘度与该墨水打印所需的粘度进行很好地匹配，由于其酯链上的基团的改变，其粘度和溶解性的调节范围也相对较大，有利于灵活选择具体有机溶剂的类型和含量，得到粘度可调的墨水；且该第一有机溶剂的非极性，使得量子点能很好的分散在墨水中，该第一有机溶剂在一定的真空度和适当的高低温下能够挥发完全，能够保证量子点发光层的电荷传输有效，发挥光电性能。总之，通过该第一有机溶剂的添加可以提高墨水的分散性和稳定性，使得墨水成膜后得到量子点致密排布的、均匀的量子点薄膜，从而降低阈值电压，提高其发光性能。

本发明另一方面提供一种量子点薄膜的制备方法，包括如下步骤：

提供基板；

将本发明上述墨水沉积在所述基板上，然后进行干燥处理，得到所述量子点薄膜。

本发明提供的量子点薄膜的制备方法，由本发明特有的墨水制备得到，该墨水中通过该第一有机溶剂的添加可以提高墨水的分散性和稳定性，使得墨水成膜后得到量子点致密排布的、均匀的量子点薄膜，从而降低阈值电压，提高其发光性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的量子点薄膜的制备方法流程示意图；

图2为本发明实施例的一种量子点发光二极管的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

一方面，本发明实施例提供了一种墨水，所述墨水包括溶剂和分散在所述溶剂中的至少一种量子点材料，所述溶剂包括第一有机溶剂，所述第一有机溶剂的分子结构式包括如下式Ia、Ib、Ic和Ia中至少一种；

其中，式Ia～Id中，R₁、R₂、R₁’、R₂’、R₃、R₄、R₃’、R₄’、R₅、R₆、R₅’、R₆’、R₇、R₈、R₇’、R₈’分别独立地选自：取代或未被取代的烷基、取代或未被取代的环烷基中的至少一种，a、b、c、d、e、f、g和h分别独立地为0或1，且a和b不同时为0，c和d不同时为0，e和f不同时为0，g和h不同时为0。

具体地：

式Ia中，R₁、R₂、R₁’、R₂’分别独立选自取代或未被取代的烷基、取代或未被取代的环烷基中的至少一种，a和b分别独立地为0或1，且a和b不同时为0；

式Ib中，R₃、R₄、R₃’、R₄’分别独立选自取代或未被取代的烷基、取代或未被取代的环烷基中的至少一种，c和d分别独立地为0或1，且c和d不同时为0；

式Ic中，R₅、R₆、R₅’、R₆’分别独立选自取代或未被取代的烷基、取代或未被取代的环烷基中的至少一种，e和f分别独立地为0或1，且e和f不同时为0；

式Id中，R₇、R₈、R₇’、R₈’分别独立选自取代或未被取代的烷基、取代或未被取代的环烷基中的至少一种，g和h分别独立地为0或1，且g和h不同时为0；

本发明实施例提供的墨水中，含有特有的具有如式Ia、Ib、Ic和Ia中至少一种所示的第一有机溶剂，即为苯并呋喃脂类有机溶剂，该第一有机溶剂含有环状的烷烃结构和酯链，通过这些结构基团可以使得该第一有机溶剂的粘度与该墨水打印所需的粘度进行很好地匹配，由于其酯链上的基团的改变，其粘度和溶解性的调节范围也相对较大，有利于灵活选择具体有机溶剂的类型和含量，得到粘度可调的墨水；且该第一有机溶剂的非极性，使得量子点能很好的分散在墨水中，该第一有机溶剂在一定的真空度和适当的高低温下能够挥发完全，能够保证量子点发光层的电荷传输有效，发挥光电性能。总之，通过该第一有机溶剂的添加可以提高墨水的分散性和稳定性，使得墨水成膜后得到量子点致密排布的、均匀的量子点薄膜，从而降低阈值电压，提高其发光性能。

在一个实施例中，式Ia～Id中，R₁、R₂、R₁’、R₂’、R₃、R₄、R₃’、R₄’、R₅、R₆、R₅’、R₆’、R₇、R₈、R₇’、R₈’中，所述取代或未被取代的烷基选自取代或未被取代的碳原子数为2～25的烷基；所述取代或未被取代的环烷基选自取代或未被取代的碳原子数为3～25的环烷基；所述取代的烷基中的取代基、所述取代的环烷基中的取代基分别独立地选自：芳基、杂芳基、硝基、氰基、氨基、-N(R’)(R”)、卤素、羟基、羧基、酯基、羰基、烯基、炔基、环烷基、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷氧羰基、全氟烷基、全氟烷氧基、芳氧基、硫代烷氧基、-S(O)₂-N(R’)(R”)、-C(＝O)-N(R’)(R”)、(R’)(R”)正烷基、(R’)(R”)正烷氧基、(R’)(R”)正烷基芳氧基烷基、-S(O)_i-芳基、-S(O)_i-杂芳基和甲硅烷基中的至少一种；其中，所述i为0～2的整数，所述R’、R”分别独立地选自：烷基、环烷基或芳基。

上述取代的烷基中的取代基、取代的环烷基中的取代基、R’和R”分别独立地选自芳基时，该芳基包括苯基、联苯基、三苯基、苯并基、萘基、蒽基、迫苯并萘基、菲基、芴基、芘基、屈基、苝基和薁基中的至少一种。

上述取代的烷基中的取代基、取代的环烷基中的取代基分别独立地选自杂芳基时，该杂芳基化合物包括二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、吡唑基、咪唑基、三氮唑基、异恶唑基、噻唑基、噁二唑基、噁三唑基、二恶唑基、噻二唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、恶嗪基、噻嗪基、恶二嗪基、吲哚基、苯并咪唑基、吲唑基、吲哚嗪基、苯并恶唑基、异恶唑基、苯并噻唑基、喹啉基、异喹啉基、邻二氮(杂)萘基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘基、酞基，蝶啶基、氧杂蒽基、吖啶基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩恶嗪基、二苯并硒吩基、苯并硒吩基、苯并呋喃并吡啶吡唑基、吲哚咔唑基、吡啶基吲哚基、吡咯二吡啶并吲哚基、呋喃二吡啶基、苯并噻吩呋喃并吡啶基、噻吩并二吡啶基、苯并硒吩并吡啶和硒吩二吡啶基中的至少一种。

当所述R’、R”分别独立地选自烷基时，该R’、R”选自的烷基是碳原子数为1～25的烷基。

在一个实施例中，式Ia～Id中的R₁、R₂、R₁’、R₂’、R₃、R₄、R₃’、R₄’、R₅、R₆、R₅’、R₆’、R₇、R₈、R₇’、R₈’中，所述取代或未被取代的烷基选自碳原子数为2～25的烷基；如乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、环戊基、己基、环己基、异己基、庚基、辛基、壬基、环壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十六烷基、十八烷基及其同分异构体等，具体可以为C8～C18的烷基。所述取代的烷基即为上述碳原子数为1～25的烷基取代后的基团，具体可以为C8～C18的烷基取代后的基团。所述取代或未被取代的环烷基是碳原子数为3～25的环烷基；如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基及其同分异构体中的至少一种，具体可以为C8～C18的环烷基。所述取代的环烷基即为上述碳原子数数为3～25的环烷基取代后的基团，具体可以为C8～C18的环烷基取代后的基团。随着碳原子数的数目的增加，苯并呋喃脂类有机溶剂的粘度逐渐增加，表面张力在一定范围内逐渐降低，对应的上述R₁、R₂、R₁’、R₂’、R₃、R₄、R₃’、R₄’、R₅、R₆、R₅’、R₆’、R₇、R₈、R₇’、R₈’的选择效果最佳。

具体地，所述第一有机溶剂选自：苯并呋喃-5-甲酸甲酯、苯并呋喃-3-羧酸乙酯、4-苯并呋喃羧酸甲酯、苯并呋喃-3-羧酸乙酯、3-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)丙酸乙酯、5-氟-1-苯并呋喃-2-羧酸乙酯、1-苯并呋喃-4-氨基甲酸叔丁酯、乙基4-羟基-3-甲基-1-苯并呋喃-2-羧酸酯、7-溴-2-苯并呋喃羧酸乙酯、5-甲氧基-3-甲基-苯并呋喃-2-羧酸乙酯、4-氨基苯并呋喃-2-羧酸乙酯、3-溴苯并呋喃-5-羧酸甲酯、2-(7-甲氧基苯并呋喃-3-基)乙酸甲酯、6-氨基苯并呋喃-3-羧酸乙酯、2,3-二氢苯并呋喃-7-羧酸甲酯和5-溴苯并呋喃-3-羧酸乙酯中的至少一种。

在一个实施例中，所述墨水的沸点为80～430℃，粘度为0.5cPs～60cPs，表面张力为20～60mN/m。具体地，在25℃的条件下的粘度为0.5-60.0mPa.s(1mPa.s＝1cP＝1cPs＝1cPa.S)，优选在1.0mPa.s～15.0mPa.s范围内，以量子点的光效较高时为准。在25℃的条件下，墨水的表面张力在25-60mN/m之间。所述第一有机溶剂的沸点具体地可以为240℃，这样可从溶剂体系中蒸发，以形成无机量子点薄膜。

在一个实施例中，以所述墨水的总质量为100％计，所述墨水包括如下质量百分含量的组分：

量子点材料 0.01～45％，

第一有机溶剂 10～90％。

具体地，上述0.01～45％的量子点材料含量可以进一步是0.1～40％的量子点材料，或0.1～30％的量子点材料，或0.1～20％的量子点材料，或0.2～10％的量子点材料。上述10～90％的第一有机溶剂可以进一步是10～70％的第一有机溶剂，或10～60％的第一有机溶剂，或10～45％的第一有机溶剂，或10～30％的第一有机溶剂。

在一个实施例中，，所述墨水还包括第二有机溶剂和/或功能助剂，以所述墨水的总质量为100％计，所述墨水包括如下质量百分含量的组分：

具体地，上述功能助剂的质量分数可以进一步为0.1％～5％；所述功能助剂的添加使所述墨水的沸点、粘度和表面张力在上述数值范围之内即可。而所述第一有机溶剂与所述第二有机溶剂的质量比优选为1：(1～2)，即加入的第二有机溶剂占有机溶剂(由第一有机溶剂和第二有机溶剂组成)总质量的50％以上。由于第一有机溶剂的粘度较大，表面张力也较大，适当的加入第二有机溶剂时，可以使得墨水的粘度保持在可打印区间的情况下，使得其静态表面张力不至于过高，可以使得其在打印基底上更好地均匀铺展。上述第二有机溶剂和/或功能助剂用于进一步调节墨水中量子点材料的分散性、粘度、有机溶剂的挥发速度，以及量子点的电荷传输性能。

第二有机溶剂用于调节印刷墨水中无机纳米材料的分散性、挥发速度以及成膜性，具体地，所述第二有机溶剂选自氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、1,4-二氧杂环己烷、1,2二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、四氢萘、十氢化萘、萘烷、苯氧基甲苯、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、1-甲氧基萘、1-丁基萘、邻二甲氧基苯、1-甲基萘、1,2-二甲基萘、环己基苯、1,2,4-三甲氧基苯、苯己烷、1,2-二甲基萘、4-异丙基联苯、2-异丙基萘、1-乙基萘和1,2,3,4-四氢化萘中的至少一种。

所述功能助剂选自：电荷传输剂、粘度调节剂和分散剂中的至少一种。所述电荷传输剂可以在由所述墨水制备得到量子点薄膜如量子点发光层后，提高电荷传输性能，使得电荷传输更加顺畅有效，降低阈值电压，从而使得电子、空穴可以进行复合辐射发光。优选地，所述电荷传输剂选自聚咔唑、聚芴、聚苯胺、聚对苯乙烯撑(对苯乙炔)、聚乙炔、聚对苯、聚噻吩、聚吡啶、聚吡咯、聚咔唑衍生物、聚芴衍生物、聚苯胺衍生物、聚对苯乙烯撑(对苯乙炔)衍生物、聚乙炔衍生物、聚对苯衍生物、聚噻吩衍生物、聚吡啶衍生物和聚吡咯衍生物中的至少一种。所述粘度调节剂用于保证墨水从喷墨打印头的喷嘴稳定释放而不发生堵塞，同时具有较好的成膜特性，所述粘度调节剂选自多羟基醇、烷基乙二醇醚或三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、酪蛋白和羧甲基纤维素中的至少一种；其中，多羟基醇为乙二醇、二甘醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、己二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2-丁烯-1,4-二醇和2-甲基-2-戊二醇、1,2,6-己三醇、丙三醇、聚乙二醇和双丙甘醇、聚乙烯醇中至少一种。所述烷基乙二醇醚为聚乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、双丙甘醇单甲醚和丙二醇正丙醚中的至少一种。所述分散剂用于保证量子点材料能够均匀分散在有机溶剂中并使得该分散体系保持稳定，所述分散剂选自阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂中的任意一种，具体地，所述阴离子表面活性剂包括但不限于羧酸盐(例如，醚羧酸盐和磺化琥珀酸盐)、硫酸盐(例如，十二烷基硫酸钠)、磺酸盐(例如，十二烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、烷基二苯醚双磺酸盐、脂肪酸牛磺酸盐、烷基萘磺酸盐)、磷酸盐(例如，烷基和芳基醇的磷酸酯)、膦酸盐和氧化胺表面活性剂和阴离子氟化表面活性剂中的至少一种。所述阳离子表面活性剂包括但不限于季铵化合物、阳离子胺氧化物、乙氧基脂肪胺和咪唑啉表面活性剂中的至少一种。所述非离子表面活性剂包括但不限于直链或二级醇乙氧基化物、烷基酚聚氧乙烯醚、含氟表面活性剂、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯嵌段共聚物和丙氧基化嵌段共聚物、聚氧乙烯和丙基氧化硅树脂基表面活性剂、烷基多糖苷、以及乙炔聚环氧乙烷表面活性剂中的至少一种。所述两性表面活性剂包括但不限于三甲胺乙内脂、磺基甜菜碱以及氨基丙酸脂中的至少一种。

上述墨水中，溶剂体系在后处理过程中通过选择加热升温或降温和/或减压方式去除。

上述墨水中的量子点材料为元素周期表IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、IV-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物或由这些化合物组成的混合物。具体地，选自CdSe、CdS、CdTe、ZnO、ZnSe、ZnS、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdZnSe；或者，选自InAs、InP、InN、GaN、InSb、InAsP、InGaAs、GaAs、GaP、GaSb、AlP、AlN、AlAs、AlSb、CdSeTe、ZnCdSe及它们的任何组合。或者，量子点材料为一种钙钛矿纳米粒子材料，特别是发光钙钛矿纳米粒子、或金属纳米粒子材料、或金属氧化物纳米粒子材料，或它们的混合物。

优选地，所述量子点材料的尺寸为平均特征尺寸1～20nm。可以是均一混合类型、梯度混合类型、核-壳类型或联合类型。所述量子点可以为油溶性量子点；所述量子点材料选自：掺杂或非掺杂的量子点。所述量子点结合有配体，配体为酸配体、硫醇配体、胺配体、(氧)膦配体、磷脂、软磷脂、聚乙烯基吡啶等中的一种或多种。所述酸配体包括十酸、十一烯酸、十四酸、油酸和硬脂酸中的一种或多种；所述硫醇配体包括八烷基硫醇、十二烷基硫醇和十八烷基硫醇中的一种或多种；所述胺配体包括油胺、十八胺和八胺中的一种或多种；所述(氧)膦配体包括三辛基膦、三辛基氧膦的一种或多种。

另一方面，本发明实施例还提供了一种量子点薄膜的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：

S01：提供基板；

S02：将本发明实施例所述的墨水沉积在所述基板上，然后进行干燥处理，得到所述量子点薄膜。

本发明实施例提供的量子点薄膜的制备方法，由本发明实施例特有的墨水制备得到，该墨水中通过该第一有机溶剂的添加可以提高墨水的分散性和稳定性，使得墨水成膜后得到量子点致密排布的、均匀的量子点薄膜，从而降低阈值电压，提高其发光性能。

具体地，墨水配置的方法包括：首先获得合适粘度、沸点、表面张力的溶剂；再将量子点材料按照预定比例溶入上述溶剂中得到量子点墨水。具体地，按照前述比例将量子点材料分散在至少一种式I所示的第一有机溶剂的有机溶剂中，获得具有适当粘度、表面张力的无机纳米材料印刷墨水。控制所有墨水组合物的沸点在450℃以下。通过选用合适的喷墨打印机进行喷墨打印无机纳米材料发光层膜。为使该墨水从喷墨打印头的喷嘴适当释放而不发生堵塞，调节各组分的量以使室温下(25℃)该墨水的粘度通常为0.5cPs～60cPs范围内。为使该墨水从喷墨打印头的喷嘴适当释放，且具有较好的成膜特性，表面张力通常为20～60mN/m范围内。

后处理：在加热升温、降温和/或减压真空作用下，去除膜层中的式Ia-Id所示的苯并呋喃脂类有机溶剂等溶剂，除无机纳米量子点材料外，使得墨水组合物的其他有机物质都挥发完全。后处理时间为0～30min。加热温度为60～180℃。加热可通过控制加热方式，如可采取脉冲加热或者持续加热；降温处理的温度为0～20℃；真空度为1×10^-6Torr到常压，确保量子点发光层膜中苯并呋喃脂类有机溶剂等溶剂挥发完全，且量子点不被破坏。形成的量子点薄膜厚度为10～100nm，优选形成20～50nm厚。

优选通过压电或热喷墨打印涂覆该墨水。适当调节包括后处理温度、处理时间等因素以形成所需的作用。

本发明实施例的上述墨水具有很好的分散性和稳定性，成膜后得到均匀致密排布量子点薄膜，从而降低阈值电压，提高量子点薄膜的发光性能。因此可以用于制备量子点发光二极管的量子点发光层，即本发明实施例提供上述墨水在制备量子点发光二极管中的量子点发光层的应用。

最后，本发明实施例提供一种量子点发光二极管，参照图2，本发明实施例提供的量子点发光二极管包括阳极1、阴极2以及设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层3，该量子点发光层由本发明实施例的上述量子点薄膜的制备方法得到。

对应地，一种量子点发光二极管的制备方法包括：制备量子点发光层；该量子点发光二极管中的量子点发光层由本发明实施例的上述墨水制备得到，具体地是基于上述墨水并通过喷墨打印的方式制备的。

进一步地，上述量子点发光二极管中，阳极和量子点发光层之间可以设置空穴功能层(如空穴传输层，或层叠的空穴注入层和空穴传输层，其中空穴注入层层与阳极相邻)，阴极和量子点发光层之间可以设置电子功能层(如电子传输层，或层叠的电子注入层和电子传输层，其中电子注入层与阴极相邻)。

本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。

实施例1

本实施例的墨水的混合溶剂十四烷和苯并呋喃-3-羧酸乙酯组成，各种溶剂均采用相应的方法除水、除氧精制至纯度大于99.9％。

本实施例的墨水的制备方法包括：将以下组分添加到大约500mL单口烧瓶中，在搅拌的情况下，添加顺序为：10wt％的油胺稳定的红色CdSe/ZnS量子点材料，60wt％十四烷溶剂、30wt％苯并呋喃-3-羧酸乙酯、搅拌混合物30分钟，得到量子点墨水组合物。

将上述墨水通过喷墨打印机，打印成20×30um，分辨率200×200ppi的红色量子点层。在热板上加热到155℃、真空1×10^-4Torr下挥发干燥30min，得到单色量子点发光层。

实施例2

本实施例的墨水的混合溶剂由环己基苯和3-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)丙酸乙酯组成，各种溶剂均采用相应的方法除水、除氧精制至纯度大于99.9％。

本实施例的墨水的制备方法，包括：将以下组分添加到大约500mL高密度聚乙烯瓶中，在搅拌的情况下，添加顺序为：10wt％的油胺稳定的绿色CdZnSe/CdZnS、50％wt环己基苯、40wt％3-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)丙酸乙酯搅拌混合物30分钟，得到量子点墨水组合物。

将上述墨水通过喷墨打印机，打印成20×30um，分辨率200×200ppi的绿色量子点层。在热板上加热到180℃、氮气流下挥发干燥30min，得到单色量子点发光层。

实施例3

本实施例的墨水的混合溶剂由十三烷、环己基苯和2,3-二氢苯并呋喃-7-羧酸甲酯组成，各种溶剂均采用相应的方法除水、除氧精制至纯度大于99.9％。

本实施例的墨水的制备方法包括：将以下组分添加到大约500mL高密度聚乙烯瓶中，在搅拌的情况下，添加顺序为：10wt％的油胺稳定的蓝色CdS/CdZnS,(绿色CdZnSe/CdZnS,红色CdSe/ZnS量子点)，45％wt十三烷、35％wt环己基苯、10wt％2,3-二氢苯并呋喃-7-羧酸甲酯搅拌混合物30分钟，得到量子点墨水组合物。

将上述通过喷墨打印机，打印成20×30um，分辨率200×200ppi的蓝、绿、红色side-by-side量子点层。降温到15℃、真空1×10^-5Torr下挥发干燥30min，得到三基色量子点发光层。

实施例4

一种量子点发光二极管，包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层(上述实施例1的制备方法得到的量子点发光层)，设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层，设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层，且所述阳极设置在衬底上。其中，衬底的材料为玻璃片，阳极的材料为ITO基板，空穴传输层的材料4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)与聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)，电子传输层的材料为氧化锌材料，阴极的材料为Al。

实施例5

一种量子点发光二极管，包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层(上述实施例2的制备方法得到的量子点发光层)，设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层，设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层，且所述阳极设置在衬底上。其中，衬底的材料为玻璃片，阳极的材料为ITO基板，空穴传输层的材料TFB，电子传输层的材料为氧化锌材料，阴极的材料为Al。

实施例6

一种量子点发光二极管，包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层(上述实施例3的制备方法得到的量子点发光层)，设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层，设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层，且所述阳极设置在衬底上。其中，衬底的材料为玻璃片，阳极的材料为ITO基板，空穴传输层的材料TFB，电子传输层的材料为氧化锌材料，阴极的材料为Al。

对比例

将1.5g油胺稳定的红色CdSe/ZnS量子点与5.5g十三烷、3g环己基苯溶剂混合搅拌30分钟，0.45μ滤膜过滤得到量子点墨水。通过喷墨打印机，打印成20×30um，分辨率200×200ppi的红色量子点层。在热板上加热到100℃、氮气流真空1×10^-6Torr下挥发干燥30min，得到单色量子点发光层。

一种量子点发光二极管，包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层(由上述制备方法得到的量子点发光层)，设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层，设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层，且所述阳极设置在衬底上。其中，衬底的材料为玻璃片，阳极的材料为ITO基板，空穴传输层的材料TFB，电子传输层的材料为氧化锌材料，阴极的材料为Al。

性能测试

对实施例1～3和对比例的墨水进行量子点墨水打印及采用白光干涉仪进行成膜均匀性测试，结果如下表1：

表1

项目组别	成膜均匀性
		对比例	52％
实施例1	69％
		实施例2	74％
实施例3	83％

对实施例4～6和对比例的量子点发光二极管进行外量子效率(EQE)测试：采用EQE光学测试仪器测定。外量子效率测试为所述的QLED器件，即：阳极/空穴传输层/量子点发光层/电子传输层/阴极。

最终数据如表2所示。

表2

项目组别	外量子效率(EQE)/(％)
		对比例	6.4
实施例4	11.8
		实施例5	12.5
实施例6	10.6

上述表1的数据表明：本发明实施例4～6提供的量子点发光二极管(量子点发光层由本发明实施例特有的量子点墨水制成)的外量子效率，明显高于对比例中的量子点发光二极管的外量子效率，说明本发明实施例得到的量子点发光二极管具有更好的发光效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种墨水，其特征在于，所述墨水包括溶剂和分散在所述溶剂中的至少一种量子点材料，所述溶剂包括第一有机溶剂，所述第一有机溶剂的分子结构式包括如下式Ia、Ib、Ic和Ia中至少一种；

其中，式Ia～Id中，R₁、R₂、R₁’、R₂’、R₃、R₄、R₃’、R₄’、R₅、R₆、R₅’、R₆’、R₇、R₈、R₇’、R₈’分别独立地选自：取代或未被取代的烷基、取代或未被取代的环烷基中的至少一种，a、b、c、d、e、f、g和h分别独立地为0或1，且a和b不同时为0，c和d不同时为0，e和f不同时为0，g和h不同时为0。

2.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述取代或未被取代的烷基选自取代或未被取代的碳原子数为2～25的烷基；

所述取代或未被取代的环烷基选自取代或未被取代的碳原子数为3～25的环烷基；

其中，所述取代的烷基中的取代基、所述取代的环烷基中的取代基分别独立地选自：芳基、杂芳基、硝基、氰基、氨基、-N(R’)(R”)、卤素、羟基、羧基、酯基、羰基、烯基、炔基、环烷基、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷氧羰基、全氟烷基、全氟烷氧基、芳氧基、硫代烷氧基、-S(O)₂-N(R’)(R”)、-C(＝O)-N(R’)(R”)、(R’)(R”)正烷基、(R’)(R”)正烷氧基、(R’)(R”)正烷基芳氧基烷基、-S(O)_i-芳基、-S(O)_i-杂芳基和甲硅烷基中的至少一种；其中，i为0～2的整数，所述R’、R”分别独立地选自烷基、环烷基或芳基。

3.如权利要求2所述的墨水，其特征在于，所述碳原子数为2～25的烷基选自：丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十六烷基、十八烷基及其同分异构体中的至少一种；和/或，

所述碳原子数为3～25的环烷基选自：环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基及其同分异构体中的至少一种；和/或，

所述芳基选自：苯基、联苯基、三苯基、苯并基、萘基、蒽基、迫苯并萘基、菲基、芴基、芘基、屈基、苝基和薁基中的至少一种；和/或，

所述杂芳基选自：二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、吡唑基、咪唑基、三氮唑基、异恶唑基、噻唑基、噁二唑基、噁三唑基、二恶唑基、噻二唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、恶嗪基、噻嗪基、恶二嗪基、吲哚基、苯并咪唑基、吲唑基、吲哚嗪基、苯并恶唑基、异恶唑基、苯并噻唑基、喹啉基、异喹啉基、邻二氮(杂)萘基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘基、酞基，蝶啶基、氧杂蒽基、吖啶基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩恶嗪基、二苯并硒吩基、苯并硒吩基、苯并呋喃并吡啶吡唑基、吲哚咔唑基、吡啶基吲哚基、吡咯二吡啶并吲哚基、呋喃二吡啶基、苯并噻吩呋喃并吡啶基、噻吩并二吡啶基、苯并硒吩并吡啶和硒吩二吡啶基中的至少一种；和/或，

R’、R”分别独立地选自烷基时，该R’、R”中的所述烷基分别独立地选自碳原子数为1～25的烷基。

4.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述第一有机溶剂选自：苯并呋喃-5-甲酸甲酯、苯并呋喃-3-羧酸乙酯、4-苯并呋喃羧酸甲酯、苯并呋喃-3-羧酸乙酯、3-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)丙酸乙酯、5-氟-1-苯并呋喃-2-羧酸乙酯、1-苯并呋喃-4-氨基甲酸叔丁酯、乙基4-羟基-3-甲基-1-苯并呋喃-2-羧酸酯、7-溴-2-苯并呋喃羧酸乙酯、5-甲氧基-3-甲基-苯并呋喃-2-羧酸乙酯、4-氨基苯并呋喃-2-羧酸乙酯、3-溴苯并呋喃-5-羧酸甲酯、2-(7-甲氧基苯并呋喃-3-基)乙酸甲酯、6-氨基苯并呋喃-3-羧酸乙酯、2,3-二氢苯并呋喃-7-羧酸甲酯和5-溴苯并呋喃-3-羧酸乙酯中的至少一种。

5.如权利要求1～4任一项所述的墨水，其特征在于，所述墨水的沸点为80～430℃，粘度为0.5cPs～60cPs，表面张力为20～60mN/m。

6.如权利要求5所述的墨水，其特征在于，以所述墨水的总质量为100％计，所述墨水包括如下质量百分含量的组分：

量子点材料 0.01～45％，

第一有机溶剂 10～90％。

7.如权利要求6所述的墨水，其特征在于，所述墨水还包括第二有机溶剂和/或功能助剂，以所述墨水的总质量为100％计，所述墨水包括如下质量百分含量的组分：

8.如权利要求7所述的墨水，其特征在于，所述第二有机溶剂选自：氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、1,4-二氧杂环己烷、1,2二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、四氢萘、十氢化萘、萘烷、苯氧基甲苯、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、1-甲氧基萘、1-丁基萘、邻二甲氧基苯、1-甲基萘、1,2-二甲基萘、环己基苯、1,2,4-三甲氧基苯、苯己烷、1,2-二甲基萘、4-异丙基联苯、2-异丙基萘、1-乙基萘和1,2,3,4-四氢化萘中的至少一种；和/或，

所述功能助剂选自：电荷传输剂、粘度调节剂和分散剂中的至少一种。

9.如权利要求8所述的墨水，其特征在于，所述电荷传输剂选自：聚咔唑、聚芴、聚苯胺、聚对苯乙烯撑(对苯乙炔)、聚乙炔、聚对苯、聚噻吩、聚吡啶、聚吡咯、聚咔唑衍生物、聚芴衍生物、聚苯胺衍生物、聚对苯乙烯撑(对苯乙炔)衍生物、聚乙炔衍生物、聚对苯衍生物、聚噻吩衍生物、聚吡啶衍生物和聚吡咯衍生物中的至少一种；和/或，

所述粘度调节剂选自：多羟基醇、烷基乙二醇醚或三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、酪蛋白和羧甲基纤维素中的至少一种；和/或，

所述分散剂选自：阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂中的任意一种。

10.一种量子点薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供基板；

将权利要求1～9任一项所述的墨水沉积在所述基板上，然后进行干燥处理，得到所述量子点薄膜。

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