CN107652776A - 量子点组合物及其制备方法、和应用 - Google Patents
量子点组合物及其制备方法、和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107652776A CN107652776A CN201710863812.2A CN201710863812A CN107652776A CN 107652776 A CN107652776 A CN 107652776A CN 201710863812 A CN201710863812 A CN 201710863812A CN 107652776 A CN107652776 A CN 107652776A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quantum dot
- prepolymer
- composition
- dot composition
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/0023—Digital printing methods characterised by the inks used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/0041—Digital printing on surfaces other than ordinary paper
- B41M5/0047—Digital printing on surfaces other than ordinary paper by ink-jet printing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
- C09D11/322—Pigment inks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/36—Inkjet printing inks based on non-aqueous solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
- C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
- C09K11/881—Chalcogenides
- C09K11/883—Chalcogenides with zinc or cadmium
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
- H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
- H10K71/135—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing using ink-jet printing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本申请提供了一种量子点组合物及其制备方法、和应用。该量子点组合物包括基质和溶解在基质中的量子点,按各组分占量子点组合物总重量的百分比计,量子点30~80wt%,基质包括预聚物10~40wt%、活性稀释剂5~35wt%、引发剂2~10wt%及助剂0~3wt%,预聚物包括至少一种共轭预聚物,量子点组合物的粘度为1~20cps。该量子点组合物适用于喷墨打印,由于该量子点组合物中的基质不含有挥发性有机物,对湿膜直接固化时,量子点组合物不会因为边缘和中心干燥速度不同而产生咖啡环,材料利用率高且提高了膜层均匀性。
Description
技术领域
本申请涉及量子点膜的制备领域,具体而言,涉及一种量子点组合物及其制备方法、和应用。
背景技术
喷墨打印的方式制备量子点薄膜是QLED(量子点发光二极管)商业化发展的趋势。在量子点油墨配方调制中,成膜均匀性是首要考虑的因素。但现有的采用喷墨打印方式制备量子点薄膜时极易出现边缘厚中间薄的咖啡环,这严重影响了量子点薄膜的成膜均匀性和对应器件的光学性能。
为了克服咖啡环,获得均匀致密的量子点薄膜,现有技术中通常将包含量子点的墨水结合两种以上高低沸点的溶剂,再辅之调节墨水粘度、表面张力等参数的助剂的方法。但该方法很难完全消除咖啡环,而且墨水中的高沸点的溶剂也不容易除去,这样仍会影响量子点薄膜的光电性质,即使采用高温烘干的方法去除上述高沸点溶剂,也仍会因去除不完全或烘干过度而影响量子点薄膜的光电性质。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种量子点组合物及其制备方法、和应用,以解决现有技术中喷墨打印法制备量子点膜时易出现咖啡环现象的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种量子点组合物,上述量子点组合物包括:基质和溶解在上述基质中的量子点,按各组分占上述量子点组合物总重量的百分比计,其中,上述量子点30~80wt%,上述基质包括预聚物10~40wt%、活性稀释剂5~20wt%、引发剂2~10wt%及助剂0~3wt%,上述预聚物包括至少一种导电的共轭预聚物,上述量子点组合物的粘度为1~20cps。
进一步地,上述量子点包括油溶性量子点,上述油溶性量子点包括量子点和上述量子点表面的油溶性配体。
进一步优选地,上述油溶性配体所带有的基团选自:羧酸基团、胺基团、硫醇基团、膦酸基团所组成的组中的一种或多种;上述量子点选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgTe、GaN、GaAs、InP和InAs组成的组中的一种或多种。
进一步地,上述导电的共轭预聚物选自聚乙烯咔唑、聚苯撑乙烯、3-乙基噻吩和聚芴组成的组中的一种或多种,优选上述共轭预聚物为p型共轭预聚物。
进一步地,上述预聚物还包括绝缘的非共轭预聚物,上述非共轭预聚物与上述共轭预聚物质量百分比小于等于1:1。
进一步地,上述非共轭预聚物选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、环氧树脂所组成的组中的一种或多种。
进一步地,上述活性稀释剂包括上述预聚物的单体。
进一步地,上述助剂包括表面活性剂和/或稳定剂。
根据本发明另一方面,还提供了一种喷墨打印方法,上述喷墨打印方法包括如下步骤:准备喷墨打印设备和上述量子点组合物;喷墨打印上述量子点组合物于基底表面;固化上述量子点组合物,得到量子点膜。
根据本发明第三方面,还提供了一种量子点膜,上述量子点膜设置于光学器件或光电器件中,制备上述量子点膜的材料包括上述的量子点组合物。
根据本发明第四方面,还提供了一种光电器件,上述光电器件包括上述的量子点膜。
采用本申请的技术方案,该量子点组合物中的活性稀释剂用于调节粘度,且该量子点组合物的粘度范围在1至20cps之间,使该量子点组合物的粘度适用于喷墨打印,并且能够均匀地溶解量子点;由于该量子点组合物的基质中不含有挥发性有机物,采用该量子点组合物的湿法成膜过程中,可以对湿膜直接固化,从而量子点组合物不会因为边缘和中心干燥速度不同而产生咖啡环,材料利用率高并且提高了膜层均匀性,解决了现有技术中喷墨打印法制备量子点膜时易出现咖啡环现象的问题,实现了提高量子点膜均匀性的效果。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。
如背景技术所分析的,现有技术中利用喷墨打印法制备量子点膜时,常易出现量子点膜中间薄边缘厚的咖啡环现象,严重影响量子点膜的均匀性和相应器件的光学性质,为了解决该问题,本申请提供了一种量子点组合物及其制备方法、和应用。
在本申请一种典型的实施方式中,提供了一种量子点组合物,该量子点组合物包括:基质和溶解在上述基质中的量子点,按各组分占上述量子点组合物总重量的百分比计,其中,上述量子点30~80wt%,上述基质包括预聚物10~40wt%、活性稀释剂5~35wt%、引发剂2~10wt%及助剂0~3wt%,上述预聚物包括至少一种导电的共轭预聚物,上述量子点组合物的粘度为1~20cps。
上述量子点组合物在搅拌之后,量子点可以均匀稳定地溶解在上述基质中,量子点组合物包括油溶性的量子点组合物,也可以包括水溶性的量子点组合物。
采用本申请,该量子点组合物中的活性稀释剂用于调节粘度,可将该量子点组合物的粘度范围调整在1至20cps之间,使该量子点组合物的粘度适用于喷墨打印,并且能够均匀地溶解量子点;由于该量子点组合物的基质中不含有挥发性有机物,采用该量子点组合物的湿法成膜过程中,可以对湿膜直接固化,从而量子点组合物不会因为边缘和中心干燥速度不同而产生咖啡环,材料利用率高并且提高了膜层均匀性,解决了现有技术中喷墨打印法制备量子点膜时易出现咖啡环现象的问题,实现了提高量子点膜均匀性的效果。
本申请发明人在研究时发现,喷墨打印用的量子点墨水一般含有溶剂,而去除溶剂会出现很多问题,比如很难使墨水粘度适合打印,并且无法实现量子点的均匀溶解,量子点的稳定性也很难保证,由于上述各种困难,现有技术中本领域技术人员通常通过背景技术中的方式来解决上述问题。
经研究,发明人消除了现有技术中必须采用溶剂形成打印用的墨水的偏见,采用至少一种导电的共轭预聚物和活性稀释剂来作为基质成分,可以替代溶剂,起到溶解量子点的作用,比直接采用聚合物溶解效果更好;活性稀释剂可以进一步地调整组合物整体的粘度,以适应喷墨打印;共轭预聚物和活性稀释剂在固化成膜过程中,均可参与交联,使形成膜层更加致密,减少了形成的量子点膜中的量子点之间的空隙,降低量子点之间的直接接触,电学上减少漏电电流。另外,采用导电的共轭预聚物还可以保证形成的量子点膜的导电性,使其可以用于电致发光器件中。
相比于普通的量子点墨水而言,本申请提供的量子点组合物不容易团聚,不容易堵塞喷头,提高了打印的效率和稳定性;由于可以快速固化,缩短了量子点组合物干燥成膜的时间,提高生产效率;现有技术中量子点薄膜因为是密集的量子点排布而成,容易发生浓度淬灭,而上述量子点组合物中的基质(包括活性稀释剂和预聚物等物质)可以对量子点起到稀释作用,减少浓度淬灭,从而提高外量子效率。
上述量子点组合物可以包括油溶性量子点,也可以包括水溶性的量子点,基质的溶解性(油溶性或水溶性)是与量子点的一致的,从而基质可以均匀地溶解量子点。
在一个可选的实施例中,上述量子点包括油溶性量子点,该油溶性量子点是指能够溶解于非极性溶剂中的量子点,该量子点在非极性溶剂中的溶解度在10wt%以上。此时量子点组合物中的基质也是油溶性的。
在上述可选的实施例中,该油溶性量子点可以为带有油溶性配体的量子点,油溶性配体可以为羧酸、胺、硫醇、膦酸等配体,油溶性配体并不限于上述几种配体,本领域技术人员还可以根据实际需要选择合适的其他油溶性配体。在一个优选的实施例中,上述量子点可以选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgTe、GaN、GaAs、InP、InAs组成的组中的一种或多种。
在一个优选的实施例中,上述导电的共轭预聚物选自聚乙烯咔唑(PVK)、聚苯撑乙烯(PPV)、3-乙基噻吩(P3HT)和聚芴等导电预聚物中的一种或多种。
进一步优选的,该共轭预聚物可以为p型共轭预聚物,也即空穴型的共轭预聚物,在该共轭预聚物中,空穴浓度远大于自由电子浓度。采用该p型共轭预聚物,可以加强量子点的空穴注入,使得空穴注入速率和电子注入速率趋于一致,这样有利于电子和空穴的注入平衡。
在上述实施例中,预聚物除了包括共轭预聚物外,还可以包括绝缘的非共轭预聚物。上述非共轭预聚物占预聚物的质量百分比小于等于50%,也即在预聚物中,非共轭预聚物与共轭预聚物的比例小于等于1:1,这样可增加量子点组合物的导电性,绝缘的非共轭预聚物同时能够调节电荷的传输速度,平衡量子点膜两侧的电子和空穴的传输。
在一个优选的实施例中,上述绝缘的非共轭预聚物选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、环氧树脂(EP)等绝缘预聚物中的一种或多种,这些物质易得且价格较低,可以降低量子点组合物的制备成本。
优选上述预聚物的聚合度在15至100之间。
需要指出的是,上述导电的共轭预聚物和绝缘的非共轭预聚物并不限于上述列举出的物质,本领域技术人员还可以根据实际需要选择其他合适的共轭预聚物材料和非共轭预聚物材料。
通过采用上述实施例,多种预聚物混合可以满足量子点组合物后续固化(紫外固化或热固化)的需求,量子点组合物打印成膜后在光或热引发后会瞬间发生聚合形成量子点聚合物复合材料(即量子点膜),预聚物为导电的共轭预聚物,可以加强量子点膜的导电性,并且可以根据电荷平衡的需求加强量子点组合物的电子或空穴传输。
优选上述活性稀释剂包括上述预聚物的单体,即,甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、环氧树脂对应的单体,其中,环氧树脂的单体可以为多种,比如,双酚A型环氧树脂对应的单体包括双酚A和环氧氯丙烷。该活性稀释剂用于调节量子点组合物的粘度,以适应不同的喷墨打印的要求。
上述实施例中的引发剂包括光引发剂、热引发剂或者二者的组合。热引发剂选自偶氮类、有机过氧类、无机过氧类化合物组成的组中的一种或多种,比如热引发剂可以包括偶氮二异丁腈、氢过氧化异丙苯等。光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯中的一种或多种。
上述助剂可以包括表面活性剂、稳定剂或者二者的组合,优选上述表面活性剂为硅烷偶联剂。优选上述稳定剂包括锌的高级脂肪酸盐、钡的高级脂肪酸盐、钙的高级脂肪酸盐、镉的高级脂肪酸盐及有机锡中的一种或多种,比如可以为硫醇甲基锡、硬脂酸锌。利用上述助剂,可以有效调节量子点组合物的表面张力和稳定性等。
本申请中的引发剂、助剂等组分的材料并不限于上述列举出的材料,还可以为其他常见的引发剂和助剂的材料,在此不一一列举。
上述各实施例中的量子点组合物适用于喷墨打印,由于该量子点组合物的基质中不含有挥发性有机物,对湿膜直接固化的过程中,不会因为边缘和中心干燥速度不同而产生咖啡环,材料利用率高并且提高了膜层均匀性,实现了提高量子点膜均匀性的效果。
根据本申请的另一方面,还提供了一种量子点组合物的制备方法,上述制备方法包括如下步骤:
步骤S1,按配比称取如上述各实施例中的量子点组合物的各组分;
步骤S2,将上述各组分混合处理得到上述量子点组合物。
上述制备方法简单易行,制备的量子点组合物粘度适用于喷墨打印,且该量子点组合物没有挥发性有机物,对湿膜直接进行固化,从而量子点组合物不会因为边缘和中心干燥速度不同而产生咖啡环,材料利用率高并且提高了膜层均匀性,解决了现有技术中喷墨打印法制备量子点膜时易出现咖啡环现象的问题,实现了提高量子点膜均匀性的效果。
根据本申请的又一方面,还提供了一种喷墨打印方法,上述喷墨打印方法包括如下步骤:
S102,准备喷墨打印设备和量子点组合物,上述量子点组合物为上述各实施例中的量子点组合物;
S104,喷墨打印上述量子点组合物于基底表面;
S106,固化上述量子点组合物,得到量子点膜。
在上述实施例中,上述固化包括紫外光固化和/或热固化。
通过上述实施例,可以通过喷墨打印方法制作出厚度均匀的量子点膜层,避免了现有技术中易出现的咖啡环现象,提高了膜层的均匀性。
根据本申请的再一个方面,还提供了一种量子点膜,上述量子点膜设置于光电器件中,上述量子点膜的材料包括上述的量子点组合物。
采用上述量子点组合物制作出的膜层均匀性良好。
优选的,上述量子点膜为量子点发光层,可以设置于量子点电致发光器件等光电器件中,其中,量子点电致发光器件主要包括:阴极层和阳极层和夹在上述两层之间的量子点发光层,优选,还可以包括设置在阴极层和量子点发光层、或阳极层和量子点发光层之间的功能层,比如,阴极层与量子点发光层之间的电子传输层和/或电子注入层,又比如,设置在阳极层和量子点发光层之间的空穴传输层和/或空穴输入层。
根据本申请的再一个方面,还提供了一种光电器件,上述光电器件包括上述的量子点膜。
该光电器件可以包括太阳能电池,电致发光器件,电致发光的单光子光源等等。
采用本申请,利用该量子点组合物制作的量子点膜形成的光电器件,由于量子点膜较为均匀,因此形成的光电器件的光电特性良好。
以下将结合实施例和对比例进一步说明本申请的有益效果。
实施例1:
将如下配比的各组分添加至约500ml容器中:
30wt%的油溶性红色CdSe/ZnS量子点,该量子点具有油酸配体,
33wt%预聚乙烯咔唑(即,预聚物),
35wt%乙烯咔唑(即,活性稀释剂),
2wt%的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(即,引发剂),磁力搅拌混合物20min,得到量子点组合物,测得该量子点组合物的粘度为1cps。
通过喷墨打印机,打印成20×30μm,分辨率200×200ppi的量子点膜于基板上。采用紫外光固化上述红色量子点发光层25min,得到固化后的量子点膜。
实施例2
将如下配比的各组分添加至约500ml容器中:
80wt%的油溶性红色的量子点CdSe/ZnS,该量子点具有油胺配体,
10wt%预聚乙烯咔唑和预聚苯撑乙烯(二者质量比为1:1,二者混合物属于预聚物),
5wt%乙烯咔唑和苯撑乙烯(二者质量比为1:1,二者混合物属于活性稀释剂),
2wt%的2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮(即,引发剂),
3wt%的硅烷偶联剂(即,表面活性剂),
磁力搅拌混合物20min,得到量子点组合物,测得该量子点组合物的粘度为20cps。通过喷墨打印机,打印成20×30μm,分辨率200×200ppi的量子点膜于基板上。采用紫外光固化上述红色量子点发光层25min,得到固化后的量子点膜。
实施例3
将如下配比的各组分添加至约500ml容器中:
57wt%的油溶性红色量子点CdSe/ZnS,该量子点具有硫醇配体,
28wt%预聚苯撑乙烯(即,预聚物),
11wt%苯撑乙烯(即,活性稀释剂),
2wt%的偶氮二异丁腈(即,引发剂),
2wt%的硫醇甲基锡,(即,稳定剂),
磁力搅拌混合物20min,得到量子点组合物,测得该量子点组合物的粘度为5cps。通过喷墨打印机,打印成20×30μm,分辨率200×200ppi的量子点膜于基板上。采用热固化上述红色量子点发光层25min,得到固化后的量子点膜。
实施例4
与实施例1不同之处在于:
57wt%的水溶性红色量子点CdSe/ZnS,该量子点具有巯基丙酸配体,
28wt%水溶性预聚对苯撑乙烯(即,预聚物),
11wt%水溶性对苯撑乙烯(即,活性稀释剂),
2wt%的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(即,引发剂),
2wt%的硬脂酸锌(即,稳定剂),
磁力搅拌混合物20min,得到量子点组合物,测得该量子点组合物的粘度为5cps。通过喷墨打印机,打印成20×30μm,分辨率200×200ppi的量子点膜于基板上。采用紫外光固化上述红色量子点发光层25min,得到固化后的量子点膜。
实施例5
与实施例4不同之处在于:
35wt%的水溶性红色量子点CdSe/ZnS,该量子点具有巯基丙酸配体,
40wt%水溶性预聚对苯撑乙烯(即,预聚物),
15wt%水溶性对苯撑乙烯(即,活性稀释剂),
10wt%的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(即,引发剂),
磁力搅拌混合物20min,得到量子点组合物,测得该量子点组合物的粘度为4.5cps。通过喷墨打印机,打印成20×30μm,分辨率200×200ppi的量子点膜于基板上。采用紫外光固化上述红色量子点发光层25min,得到固化后的量子点膜。
上述各实施例中设置量子点膜的基板为TFT基板,在设置量子点膜之前,TFT基板上还设置有第一电极层(材料为ITO)、空穴注入层(材料为PEDOT:PSS)和空穴传输层(材料为PVK),量子点膜设置在上述空穴传输层远离基板的表面上;在量子点膜制作完成后,在各量子点膜远离基板的表面上分别设置电子传输层(材料为ZnO)和第二电极层(材料为Ag),最后用封装盖板盖设在第二电极层和TFT基板上,封装盖板与基板形成密封空间,上述各层设置于该密封空间内。从而形成电致发光器件(Quantum Dot light emitting Diodes,QLED)。
对比例1
将以下组分添加到大约500mL容器中,在搅拌的情况下,添加顺序为:11.6wt%的油胺稳定的红色CdSe/ZnS量子点,80wt%高纯度氯苯溶剂、3wt%异丙醇和0.4wt%的甲苯表面张力调节剂、5wt%的粘度调节剂丙三醇,搅拌混合物30min,得到量子点组合物。
通过喷墨打印机,打印成20×30μm,分辨率200×200ppi的量子点膜于基板上。在热板上加热到100℃、氮气流真空1×10-6Torr下挥发干燥30min,得到量子点膜。
对比例2
与实施例1的区别在于:
量子点组合物不包括预聚乙烯咔唑这种共轭预聚物,量子点组合物包括:
80wt%的油溶性红色的量子点CdSe/ZnS,该量子点具有油胺配体,
10wt%预聚苯撑乙烯,
5wt%苯撑乙烯,
2wt%的2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮,
3wt%的硅烷偶联剂。
通过喷墨打印机,打印成20×30μm,分辨率200×200ppi的量子点膜于基板上。在热板上加热到100℃、氮气流真空1×10-6Torr下挥发干燥30min,得到量子点膜。
然后在两对比例中的量子膜制备好之后,以与实施例相同的方法分别制备形成量子点电致发光器件。其中,量子点膜为QLED的发光层,QLED的其他各层设置材料和厚度相同。
对上述的实施例和对比例的量子点膜进行膜厚测量,采用台阶仪测量配合显微镜的方法,并对各实施例和各对比例中的QLED进行亮度均匀性测试,选取等间距的3×3个点,亮度均匀度=9个点中的亮度最小值/9个点中的亮度最大值,且亮度均匀度越接近1表明亮度越均匀。测试结果如下表1所示。
表1
膜厚均匀度(nm) | 亮度均匀度(%) | |
实施例1 | ±1 | 91.8 |
实施例2 | ±2 | 90.4 |
实施例3 | ±2 | 90.5 |
实施例4 | ±2 | 90.0 |
实施例5 | ±2 | 90.2 |
对比例1 | ±10 | 84.8 |
对比例2 | ±2 | - |
由检测结果可知,上述实施例1~5中的量子点膜的膜层均匀性较对比例1和2好,上述对比例2无法正常点亮,实施例1至5相比于对比文件1对应的QLED的色度均匀度较高。
综上,本申请提供的量子点组合物及其制备方法、和应用,可以实现如下有益效果:
1)该量子点组合物中预聚物的单体(活性稀释剂)可以用于调节粘度,使得该量子点组合物具有适用于打印的粘度,适用于喷墨打印。
2)相比于现有技术中的不同量子点墨水而言,量子点组合物不容易团聚,从而不容易堵塞喷头,提高了打印的效率和稳定性。
3)在利用该量子点组合物湿法成膜,在对湿膜直接进行固化后,由于该量子点组合物的基质中不含有挥发性有机物、从而量子点组合物不会因为边缘和中心干燥速度不同而产生咖啡环现象,材料利用率高并且在固化成膜后,膜层均匀。
4)由于可以快速固化,缩短了量子点组合物干燥成膜的时间,提高了生产效率。
5)现有技术中量子点薄膜因为是密集的量子点排布而成,会发生浓度淬灭,而量子点组合物中的基质可以对量子点起到稀释作用,减少浓度淬灭,从而提高发光效率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种量子点组合物,其特征在于,所述量子点组合物包括:
基质和溶解在所述基质中的量子点,按各组分占所述量子点组合物总重量的百分比计,其中,所述量子点30~80wt%,所述基质包括预聚物10~40wt%、活性稀释剂5~35wt%、引发剂2~10wt%及助剂0~3wt%,所述预聚物包括至少一种能导电的共轭预聚物,所述量子点组合物的粘度为1~20cps。
2.根据权利要求1所述的量子点组合物,其特征在于,所述量子点包括油溶性量子点,所述油溶性量子点包括量子点和所述量子点表面的油溶性配体;
优选所述油溶性配体所带有的基团选自:羧酸基团、胺基团、硫醇基团、膦酸基团所组成的组中的一种或多种;所述量子点选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgTe、GaN、GaAs、InP和InAs组成的组中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的量子点组合物,其特征在于,所述导电的共轭预聚物选自聚乙烯咔唑、聚苯撑乙烯、3-乙基噻吩和聚芴组成的组中的一种或多种,优选所述共轭预聚物为p型共轭预聚物。
4.根据权利要求1所述的量子点组合物,其特征在于,所述预聚物还包括绝缘的非共轭预聚物,所述非共轭预聚物与所述共轭预聚物质量百分比小于等于1:1。
5.根据权利要求4所述的量子点组合物,其特征在于,所述绝缘的非共轭预聚物选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、环氧树脂所组成的组中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的量子点组合物,其特征在于,所述活性稀释剂包括所述预聚物的单体。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的量子点组合物,其特征在于,所述助剂包括表面活性剂和/或稳定剂。
8.一种喷墨打印方法,其特征在于,所述喷墨打印方法包括如下步骤:
准备喷墨打印设备和量子点组合物,所述量子点组合物为如权利要求1至7中任一项所述的量子点组合物;
喷墨打印所述量子点组合物于基底表面;
固化所述量子点组合物,得到量子点膜。
9.一种量子点膜,所述量子点膜设置于光电器件中,其特征在于,制备所述量子点膜的材料包括如权利要求1至7中任一项所述的量子点组合物。
10.一种光电器件,其特征在于,所述光电器件包括如权利要求9中所述的量子点膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710863812.2A CN107652776B (zh) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 量子点组合物及其制备方法、和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710863812.2A CN107652776B (zh) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 量子点组合物及其制备方法、和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107652776A true CN107652776A (zh) | 2018-02-02 |
CN107652776B CN107652776B (zh) | 2020-12-01 |
Family
ID=61129988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710863812.2A Active CN107652776B (zh) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 量子点组合物及其制备方法、和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107652776B (zh) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108447998A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 量子点发光器件及制备方法、量子点发光显示装置 |
CN109728204A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 上海天马微电子有限公司 | 一种制备oled有机功能层的方法 |
CN109796812A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-24 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 用于喷墨打印的量子点分散液以及彩膜 |
CN110294973A (zh) * | 2018-03-22 | 2019-10-01 | 深圳Tcl工业研究院有限公司 | 一种油墨 |
CN110305531A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-10-08 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 量子点墨水及量子点彩膜 |
CN110698920A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-17 | 深圳市晶台股份有限公司 | 一种量子点uv墨水及其制备方法 |
CN110724412A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-24 | 纳晶科技股份有限公司 | 量子点墨水的打印方法 |
CN111063816A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-24 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种有机发光二极管、制备方法及显示装置 |
CN111117357A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-08 | 阜阳欣奕华材料科技有限公司 | 一种量子点墨水、电致发光器件 |
WO2020134202A1 (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-02 | Tcl科技集团股份有限公司 | 量子点发光二极管的制备方法 |
CN111384259A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
CN111534151A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-14 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 量子点墨水、显示面板及其制作方法 |
CN111952474A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-17 | 福州大学 | 一种基于有机物聚合的量子点发光二极管及其制备方法 |
CN113698814A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-26 | 义乌清越光电科技有限公司 | 一种量子点墨水及其应用 |
CN114846367A (zh) * | 2019-12-26 | 2022-08-02 | 住友化学株式会社 | 感光性组合物 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013090610A1 (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | The Regents Of The University Of California | Bulk polymer composites |
-
2017
- 2017-09-22 CN CN201710863812.2A patent/CN107652776B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013090610A1 (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | The Regents Of The University Of California | Bulk polymer composites |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108447998A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 量子点发光器件及制备方法、量子点发光显示装置 |
CN110294973A (zh) * | 2018-03-22 | 2019-10-01 | 深圳Tcl工业研究院有限公司 | 一种油墨 |
CN111384259B (zh) * | 2018-12-28 | 2021-09-14 | Tcl科技集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
CN111384259A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
CN109728204A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 上海天马微电子有限公司 | 一种制备oled有机功能层的方法 |
CN109796812A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-24 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 用于喷墨打印的量子点分散液以及彩膜 |
US11997911B2 (en) | 2018-12-29 | 2024-05-28 | Tcl Technology Group Corporation | Method for preparing quantum dots light-emitting diode |
CN109796812B (zh) * | 2018-12-29 | 2023-01-17 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 用于喷墨打印的量子点分散液以及彩膜 |
WO2020134202A1 (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-02 | Tcl科技集团股份有限公司 | 量子点发光二极管的制备方法 |
CN110305531A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-10-08 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 量子点墨水及量子点彩膜 |
CN110305531B (zh) * | 2019-06-05 | 2022-12-02 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 量子点墨水及量子点彩膜 |
CN110724412A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-24 | 纳晶科技股份有限公司 | 量子点墨水的打印方法 |
CN110698920A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-17 | 深圳市晶台股份有限公司 | 一种量子点uv墨水及其制备方法 |
CN111063816A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-24 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种有机发光二极管、制备方法及显示装置 |
CN111117357A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-08 | 阜阳欣奕华材料科技有限公司 | 一种量子点墨水、电致发光器件 |
CN114846367A (zh) * | 2019-12-26 | 2022-08-02 | 住友化学株式会社 | 感光性组合物 |
EP4083149A4 (en) * | 2019-12-26 | 2023-07-05 | Sumitomo Chemical Company, Limited | LIGHT SENSITIVE COMPOSITION |
CN111534151A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-14 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 量子点墨水、显示面板及其制作方法 |
CN111952474A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-17 | 福州大学 | 一种基于有机物聚合的量子点发光二极管及其制备方法 |
CN111952474B (zh) * | 2020-08-18 | 2023-11-03 | 福州大学 | 一种基于有机物聚合的量子点发光二极管及其制备方法 |
CN113698814A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-26 | 义乌清越光电科技有限公司 | 一种量子点墨水及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107652776B (zh) | 2020-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107652776A (zh) | 量子点组合物及其制备方法、和应用 | |
US7569159B2 (en) | Hole injection/transport layer compositions and devices | |
CN105694590B (zh) | 量子点墨水、发光膜和电致发光器件 | |
CN101423670B (zh) | 导电聚合物-成膜添加剂制剂 | |
CN103904228B (zh) | 一种喷墨打印有机电致发光显示器及其制备方法 | |
US9793484B2 (en) | Composition comprising polymeric organic semiconducting compounds | |
CN107177239B (zh) | 墨水配方、光电器件以及光电器件的功能层的制备方法 | |
CN105070849A (zh) | 一种量子点发光层排布致密的发光器件及其制备方法 | |
CN105315792A (zh) | 量子点油墨及其制备方法、量子点发光二极管 | |
JP2013516054A (ja) | 有機電子(oe)素子製造のための組成物 | |
Zheng et al. | High-brightness perovskite quantum dot light-emitting devices using inkjet printing | |
WO2008029633A1 (fr) | Substrat de conversion de couleur et procédé de fabrication associé | |
CN109735167A (zh) | 一种空穴注入层墨水、有机电致发光器件及其制作方法 | |
CN111117357B (zh) | 一种量子点墨水、电致发光器件 | |
CN109004107A (zh) | 一种纸张发光结构及基于全印刷工艺的制备方法 | |
CN111106240B (zh) | 喷墨打印盒及制备有机发光二极管显示设备的方法 | |
CN110294965A (zh) | 墨水及其制备方法 | |
CN110511335A (zh) | 一种嵌段共聚物、一种复合颗粒 | |
CN114525058A (zh) | 一种有机发光层墨水及制备方法、发光层形成方法 | |
CN109728204B (zh) | 一种制备oled有机功能层的方法 | |
CN109306207A (zh) | 量子点墨水 | |
CN115397916A (zh) | 导电性高分子组合物、基板、及基板的制造方法 | |
CN108922908A (zh) | 一种像素界定层、其制备方法及显示装置 | |
US20240143033A1 (en) | Flexible substrate, flexible display device having the same, and preparation method thereof | |
Alsari et al. | Detrimental Effect of Silicon Nanoparticles on P3HT: PCBM‐Based OPV Devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |