CN109790407B - 印刷油墨组合物及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
一种印刷油墨组合物,包含功能材料和溶剂,溶剂可从印刷油墨组合物中蒸发以形成功能材料薄膜;溶剂至少由两种有机溶剂混合而成,两种有机溶剂为第一溶剂和第二溶剂,第一溶剂和第二溶剂互溶,第一溶剂和第二溶剂中至少一种有机溶剂的沸点≥160℃,第二溶剂的表面张力小于第一溶剂,且第二溶剂的粘度大于第一溶剂,第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为2dyne/cm,第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为2cPs。上述至少包含两种有机溶剂的溶剂体系无需添加添加剂即能够更有效地溶解功能材料,还能有效地防止“咖啡环效应”的发生,从而可以得到厚度均匀、电荷传输能力强的薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及有机光电材料技术领域,特别是涉及一种印刷油墨组合物及其制备方法和用途。
本申请要求于2016年11月23日提交中国专利局、申请号为201611051757.9、发明名称为“一种印刷电子组合物”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
背景技术
作为新一代显示技术的有机发光二极管(OLED)是用蒸镀方法制备的,其制备过程中涉及大量的真空制程,材料利用率低,同时需要精细掩模(FMM),成本较高,同时良率低。为了解决上述问题,采用印刷工艺实现高分辨全彩色显示的技术越来越受到关注。例如,喷墨打印能够大面积低成本地制备功能材料薄膜,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。另一种新型显示技术,量子点发光二极管(QLED),无法蒸镀,必须以印刷的方法制备。因此,实现印刷显示,必须突破印刷油墨及相关印刷工艺等关键问题。粘度和表面张力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。
有机半导体材料由于其溶液加工性,在电子和光电子器件中的应用已获得了广泛的关注并取得了显著的进展。溶液加工性使得有机功能材料可以通过一定的涂覆和印刷技术在器件中形成该功能材料的薄膜。这样的技术可以有效降低电子和光电子器件的加工成本,且满足大面积制备的工艺需求。目前,已有数家公司报道了用于打印的有机半导体材料油墨,例如:KATEEVA INC.公开了一种用于可印刷OLED的基于酯类溶剂的有机小分子材料油墨(US2015044802A1);UNIVERSAL DISPLAY CORPORATION公开了一种可印刷的基于芳族酮或芳族醚类溶剂的有机小分子材料油墨(US20120205637);SEIKO EPSON CORPORATION公开了可印刷的基于取代的苯衍生物溶剂的有机聚合物材料油墨。其它的涉及有机功能材料的印刷油墨的例子有:CN102408776A、CN103173060A、CN103824959A、CN1180049C、CN102124588B、US2009130296A1、US2014097406A1等。
另一类可适合于印刷的功能材料是无机纳米材料,特别是量子点。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。最近,量子点作为发光层的电致发光器件(QLED)得到了迅速发展,器件寿命得到很大的提高,如Peng等,在Nature Vol515 96(2015)及Qian等,在NaturePhotonics Vol 9 259(2015)中所报道的。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)。通过选用合适的溶剂,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。
此外,在喷墨打印干燥成膜的过程中,经常性的伴随有“咖啡环效应”,即溶质材料容易向液滴边缘沉积,造成干燥后的薄膜出现边缘厚中心薄的形貌。这是因为在干燥过程中,溶剂主要从液滴边缘开始挥发,溶液体积变化则主要发生在液滴中心,继而导致溶液由中心向边缘流动。由此得到的厚度不均匀的薄膜对光电器件的进一步加工和器件性能都是十分不利的。因此,寻求一种合适的溶剂体系,降低喷墨打印薄膜的“咖啡环效应”,对改善薄膜的均匀性及器件的性能都显得尤为重要。
发明内容
根据本申请的各种实施例,提供一种印刷油墨组合物及其制备方法和用途,解决了背景技术中所涉及的一个或多个问题。
一种印刷油墨组合物,包含功能材料和溶剂,所述溶剂可从所述印刷油墨组合物中蒸发以形成功能材料薄膜;
所述溶剂至少由两种有机溶剂混合而成,所述两种有机溶剂为第一溶剂和第二溶剂,所述第一溶剂和所述第二溶剂互溶,所述第一溶剂和所述第二溶剂中至少一种有机溶剂的沸点≥160℃,所述第二溶剂的表面张力小于所述第一溶剂,且所述第二溶剂的粘度大于所述第一溶剂,所述第一溶剂和所述第二溶剂的表面张力差至少为2dyne/cm,所述第二溶剂和所述第一溶剂的粘度差至少为2cPs。
上述印刷油墨组合物的制备方法,包括如下工序:
1)使所述功能材料中的任一固体成分溶解到所述第一溶剂的工序,和
2)向溶解有所述的固体成分的所述第一溶剂中加入所述第二溶剂形成混合溶液的工序。
一种电子器件,包括功能层,所述功能层是由上述的印刷油墨组合物所形成的功能材料薄膜。
附图说明
图1是一实施例的电子器件的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,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于解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明中,按照本发明的组合物、印刷油墨组合物以及印刷油墨,或油墨具有相同的含义,它们之间可以互换。
在本发明中,主体材料,基质材料,Host或Matrix材料具有相同的含义,它们之间可以互换。
在本发明中,金属有机络合物,金属有机配合物,有机金属配合物具有相同的含义,可以互换。
在本发明中,@25℃是指在25℃的条件下进行测量。
一种印刷油墨组合物,包含功能材料和溶剂,所述溶剂可从所述印刷油墨组合物中蒸发以形成功能材料薄膜;
所述溶剂至少由两种有机溶剂混合而成,所述两种有机溶剂为第一溶剂和第二溶剂,所述第一溶剂和所述第二溶剂互溶,所述第一溶剂和所述第二溶剂中至少一种有机溶剂的沸点≥160℃,所述第二溶剂的表面张力小于所述第一溶剂,且所述第二溶剂的粘度大于所述第一溶剂,所述第一溶剂和所述第二溶剂的表面张力差至少为2dyne/cm,所述第二溶剂和所述第一溶剂的粘度差至少为2cPs。
在一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂中至少一种的沸点≥160℃;在一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂中至少一种的沸点≥180℃;在一些实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂中至少一种的沸点≥200℃;在另一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂中至少一种的沸点≥250℃;在另一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂中至少一种的沸点或≥275℃;在另一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂中至少一种的沸点≥300℃。
在一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂的沸点都≥160℃;在一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂沸点都≥180℃;在一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂的沸点都≥200℃;在一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂的沸点都≥220℃;在一实施例中,所述第一溶剂和所述第二溶剂的沸点都≥240℃。
选择沸点在上述范围内的溶剂可以防止堵塞喷墨印刷头的喷嘴。
在一实施例中,一种组合物,包含的至少两种的有机溶剂,其中至少一种的粘度@25℃,在1cPs到100cPs范围。也就是说,25℃的条件下,所述第一溶剂以及所述第二溶剂中至少一种的粘度为1cps~100cps。
在一个实施例中,所述第一溶剂以及所述第二溶剂中至少一种的粘度为1cps~50cps;在一个实施例中,所述第一溶剂以及所述第二溶剂中至少一种的粘度为1cps~40cps;在一个实施例中,所述第一溶剂以及所述第二溶剂中至少一种的粘度为1cps~30cps;在一个实施例中,所述第一溶剂以及所述第二溶剂中至少一种的粘度为1.5cps~20cps。这里的粘度是指在印刷时的环境温度下的粘度,在一个实施例中,在15℃~30℃的范围内;在一个实施例中,在18℃~28℃的范围内;在一个实施例中,在20℃~25℃的范围内;在一个实施例中,在23℃~25℃的范围内。如此配制的组合物将特别适合于喷墨印刷。
在某些实施例中,按照本发明的组合物,在25℃的条件下,所述第一溶剂以及所述第二溶剂中至少一种的表面张力为19dyne/cm~50dyne/cm。
特定的基板和特定的印刷方法需要合适的组合物的表面张力参数。例如对喷墨印刷,在一实施例中,在25℃的条件下,所述的两种有机溶剂中至少一种的表面张力约在19dyne/cm到50dyne/cm的范围内;在一个实施例中,在25℃的条件下,所述的两种有机溶剂中至少一种的表面张力约在22dyne/cm到35dyne/cm的范围内;在一个实施例中,在25℃的条件下,所述的两种有机溶剂中至少一种的表面张力约在25dyne/cm到33dyne/cm的范围内。
在另一个实施例中,在25℃的条件下,所述的两种有机溶剂的表面张力都在19dyne/cm到50dyne/cm的范围内;在另一个实施例中,在25℃的条件下,所述两种有机溶剂的表面张力都在22dyne/cm到35dyne/cm的范围内;在另一个实施例中,在25℃的条件下,所述的两种有机溶剂的表面张力都在25dyne/cm到33dyne/cm的范围内。
在一个实施例中,在25℃的条件下,印刷油墨组合物的表面张力在19dyne/cm到50dyne/cm的范围内;在一个实施例中,25℃的条件下,印刷油墨组合物的表面张力在22dyne/cm到35dyne/cm的范围内;在一个实施例中,25℃的条件下,印刷油墨组合物的表面张力在25dyne/cm到33dyne/cm的范围内。
印刷油墨组合物中包含满足上述沸点、表面张力参数及粘度参数的至少两种有机溶剂的溶剂体系,以便形成具有均匀厚度及组成性质的功能材料薄膜。
另外,一种印刷油墨组合物,包含至少两种有机溶剂,所述两种有机溶剂为第一溶剂和第二溶剂,所述第二溶剂的表面张力小于所述第一溶剂,且所述第二溶剂的粘度大于所述第一溶剂,从而使得在喷墨打印和干燥过程中形成厚度分布均匀的功能材料薄膜。
在一个实施例中,第一溶剂是所述功能材料的良溶剂。
在一个实施例中,第一溶剂和第二溶剂都是所述功能材料的良溶剂。
良溶剂是指溶解度≥1.0重量%,较好是≥1.5重量%,更好是≥2.0重量%,最好是≥2.2重量%。
本发明还涉及如上所述的印刷油墨组合物的一种制备方法。
根据该方法,一种如上所述的组合物,包括如下配制工序:
1)使所述功能材料中的任一固体成分溶解到第一溶剂的工序,和
2)向溶解有所述的固体成分的第一溶剂加入第二溶剂的工序。
上述方法可以得到能够抑制边缘流动、改善喷墨打印薄膜均匀性的功能材料油墨。
根据该方法,所用的第一溶剂对功能材料具有比较好的溶解性,保证功能材料在溶液中足够的溶解性和稳定性。所用的第一溶剂具有较高的沸点从而防止打印过程中喷嘴的阻塞并保证溶液喷射过程中的稳定性。
在喷墨打印干燥成膜的过程中,经常性的伴随有“咖啡环效应”,即溶质材料容易向液滴边缘沉积,造成干燥后的薄膜出现边缘厚中心薄的形貌。这是因为在干燥过程中,溶剂主要从液滴边缘开始挥发,溶液体积变化则主要发生在液滴中心,继而导致溶液由中心向边缘流动。本发明的目的便是有效抑制打印过程中的“咖啡环效应”。为此,本发明的双溶剂体系需同时满足:
(1)第一溶剂和第二溶剂中至少一种有机溶剂的沸点≥160℃;
(2)第二溶剂的表面张力小于第一溶剂,且第二溶剂的粘度大于第一溶剂。
其抑制“咖啡环效应”的可能机理如下:
(1)至少有一种高沸点溶剂,在将组合物喷墨打印到基底的干燥过程中,由于其的高沸点和低挥发性,可以延长溶液液滴干燥时间,增加溶质在液滴中由高浓度区域向低浓度区域自由扩散的时间,降低干燥过程中溶质的不均匀分布,改善喷墨打印沉积薄膜的不均匀性。
(2)由于第二溶剂的高粘度,所形成的高流动阻力,可以使溶液边缘流动强度有效降低,溶质的边缘沉积得到抑制,从而改善喷墨打印沉积薄膜的不均匀性,有效抑制“咖啡环”效应;
此外,由于第二溶剂比第一溶剂小的表面张力,将油墨喷射到基板后,在其干燥的过程中,溶液液滴表面可形成由边缘向中心表面张力增加的趋势,由此驱动表面溶液由边缘向中心流动。这与溶液内部由中心向边缘的流动形成环形的对流。这样的环形对流对干燥过程中功能材料的均匀分布是有益的,能有效降低功能材料在边缘的沉积,减弱“咖啡环效应”,使干燥后的功能材料薄膜具有良好的均匀性和平整性。
在一个实施例中,如上所述的一种印刷油墨组合物,第二溶剂的表面张力小于第一溶剂,第二溶剂的粘度大于第一溶剂。
为了实现上述的抑制“咖啡环”效应的高流动阻力,在一实施例中,第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为2cPs。
在一实施例中,第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为4cPs;
在一实施例中,第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为6cPs;
在一实施例中,第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为8cPs;
在一实施例中,第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为10cPs。
在一实施例中,第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为2dyne/cm;
在一实施例中,第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为4dyne/cm;
在一实施例中,第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为6dyne/cm;
在一实施例中,第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为8dyne/cm。
在一实施例中,第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为2dyne/cm,同时第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为2cPs;
在一实施例中,第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为4dyne/cm,同时第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为4cPs;
在一实施例中,第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为6dyne/cm,同时第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为6cPs;
在一实施例中,第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为8dyne/cm,同时第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为8cPs。
如上所述的一种印刷油墨组合物,其中第一溶剂占溶剂总重量的30%~90%,第二溶剂占溶剂总重量的10%~70%。在一实施例中,第二溶剂占溶剂总重量的20%~60%;在一实施例中,第二溶剂占溶剂总重量的20%~50%;在一实施例中,第二溶剂占溶剂总重量的20%~40%。
在一实施例中,第二溶剂的沸点大于第一溶剂的沸点。
在一实施例中,第二溶剂的沸点比第一溶剂的沸点至少高10℃。在一实施例中,第二溶剂的沸点比第一溶剂至少高20℃。在一实施例中,第二溶剂的沸点比第一溶剂至少高30℃。在一实施例中,第二溶剂的沸点比第一溶剂至少高40℃。在一实施例中,第二溶剂的沸点比第一溶剂至少高50℃。在一实施例中,第二溶剂的沸点比第一溶剂至少高60℃。
在另一实施例中,第一溶剂的沸点大于第二溶剂的沸点。
在另一实施例中,第一溶剂的沸点比第二溶剂的沸点至少高10℃。在另一实施例中,第一溶剂的沸点比第二溶剂至少高20℃。在另一实施例中,第一溶剂的沸点比第二溶剂至少高30℃。
在一个优选的实施例中,按照本发明的组合物,包含的两种有机溶剂中,至少有一种是基于芳族或杂芳族的溶剂。
在另一个优选的实施例中,一种印刷油墨组合物,包含至少两种有机溶剂,且其中至少有一种有机溶剂具有如下的通式:
其中,
Ar1是具有5~10个环原子的芳环或杂芳环,n≥1,R是取代基。
在某些优先的实施例中,按照通式(I)所示的有机溶剂,其中Ar1是具有5~9个环原子的芳族环或杂芳族环。芳族基团指至少包含一个芳环的烃基,包括单环基团和多环的环系统。杂芳族基团指包含至少一个杂芳环的烃基(含有杂原子),包括单环基团和多环的环系统。这些多环的环可以具有两个或多个环,其中两个碳原子被两个相邻的环共用,即稠环。多环的这些环种,至少一个是芳族的或杂芳族的。
具体地,芳族基团的例子有:苯、萘、蒽、菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、三亚苯、苊、芴、及其衍生物。
具体地,杂芳族基团的例子有:呋喃、苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、吡咯、吡唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吲哚、咔唑、吡咯并咪唑、吡咯并吡咯、噻吩并吡咯、噻吩并噻吩、呋喃并吡咯、呋喃并呋喃、噻吩并呋喃、苯并异噁唑、苯并异噻唑、苯并咪唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、喹啉、异喹啉、邻二氮萘、喹喔啉、菲啶、伯啶、喹唑啉、喹唑啉酮、及其衍生物。
在一个实施例中,所述的组合物包含有具有通式(I)的有机溶剂,其较为优选的例子可以用以下的通式(II)~通式(VI)进一步表示:
其中,
X是CR1或N;
Y选自CR2R3,SiR4R5,NR6或,C(=O),S,或O。
R1,R2,R3,R4,R5,R6各自独立地选自H、D或具有1至10个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团,或者具有3至10个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者是甲硅烷基基团,或具有1至10个C原子的取代的酮基基团,或具有2至10个C原子的烷氧基羰基基团,或具有7至10个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团(-CN),氨基甲酰基基团(-C(=O)NH2),卤甲酰基基团(-C(=O)-X其中X代表卤素原子),甲酰基基团(-C(=O)-H),异氰基基团,异氰酸酯基团,硫氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团,羟基基团,硝基基团,CF3基团,Cl,Br,F,可交联的基团或者具有5至10个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或具有5至10个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或其组合。
其中一个或多个基团R1,R2,R3,R4,R5,R6可以彼此和/或与R1,R2,R3,R4,R5或R6所连接的原子一起形成单环或多环的脂族或芳族环系。
在一个实施例中,R1,R2,R3,R4,R5,R6各自独立地选自H、D,或具有1至6个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团,或者具有3至6个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者是甲硅烷基基团,或具有1至6个C原子的取代的酮基基团,或具有2至6个C原子的烷氧基羰基基团,或具有7至6个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团(-CN),氨基甲酰基基团(-C(=O)NH2),卤甲酰基基团(-C(=O)-X其中X代表卤素原子),甲酰基基团(-C(=O)-H),异氰基基团,异氰酸酯基团,硫氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团,羟基基团,硝基基团,CF3基团,Cl,Br,F,可交联的基团或者具有5至8个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或具有5至8个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合,R1,R2,R3,R4,R5或R6可彼此和/或与R1,R2,R3,R4,R5或R6所连接的原子一起形成单环或多环的脂族或芳族环系。
在一个实施例中,通式(I)中的Ar1选自如下结构单元:
在某些实施例中,通式(I)中的至少一个取代基R选自具有1至10个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团,或者具有3至10个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者是甲硅烷基基团,或具有1至10个C原子的取代的酮基基团,或具有2至10个C原子的烷氧基羰基基团,或具有7至10个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团(-CN),氨基甲酰基基团(-C(=O)NH2),卤甲酰基基团(-C(=O)-X其中X代表卤素原子),甲酰基基团(-C(=O)-H),异氰基基团,异氰酸酯基团,硫氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团,羟基基团,硝基基团,CF3基团,Cl,Br,F,可交联的基团或者具有5至10个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或具有5至10个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合,R可彼此和/或与其所连接的原子一起形成单环或多环的脂族或芳族环系。
在一个实施例中,通式(I)中的至少一个取代基R选自具有1至6个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团,或者具有3至6个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者是甲硅烷基基团,或具有1至6个C原子的取代的酮基基团,或具有2至6个C原子的烷氧基羰基基团,或具有6至7个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团(-CN),氨基甲酰基基团(-C(=O)NH2),卤甲酰基基团(-C(=O)-X其中X代表卤素原子),甲酰基基团(-C(=O)-H),异氰基基团,异氰酸酯基团,硫氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团,羟基基团,硝基基团,CF3基团,Cl,Br,F,可交联的基团或者具有5至8个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或具有5至8个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合,其中一个或多个基团R可以彼此和/或与其连接的原子一起形成单环或多环的脂族或芳族环系。
在其中一实施例中,基于芳族或杂芳族溶剂选自:对二异丙基苯、戊苯、四氢萘、环己基苯、氯萘、1,4-二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、二戊苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、1,2,3,4-四甲苯、1,2,3,5-四甲苯、1,2,4,5-四甲苯、丁苯、十二烷基苯、1-甲基萘、1,2,4-三氯苯、1,3-二丙氧基苯、4,4-二氟二苯甲烷、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、二苯甲烷、2-苯基吡啶、3-苯基吡啶、N-甲基二苯胺、4-异丙基联苯、α、α-二氯二苯甲烷、4-(3-苯基丙基)吡啶、苯甲酸苄酯、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷、2-异丙基萘、二苄醚、2-异丙基萘、喹啉、异喹啉、8-羟基喹啉、2-呋喃甲酸甲酯、2-呋喃甲酸乙酯等。
在一实施例中,所述的组合物,包含的两种有机溶剂中,至少有一种是基于芳族酮的有机溶剂。
在一实施例中,所述的芳族酮的溶剂为四氢萘酮,例如:1-四氢萘酮和2-四氢萘酮。
在另一些实施例中,所述的四氢萘酮溶剂包含1-四氢萘酮和2-四氢萘酮的衍生物,即被至少一个取代基取代的四氢萘酮。这些取代基包括脂肪族基、芳基、杂芳基、卤素等。
在一实施例中,芳族酮的溶剂选自2-(苯基环氧)四氢萘酮或6-(甲氧基)四氢萘酮。
在另一些实施例中,所述的芳族酮的溶剂选自:苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、及其衍生物。
在一实施例中,芳族酮的溶剂选自4-甲基苯乙酮、3-甲基苯乙酮、2-甲基苯乙酮、4-甲基苯丙酮、3-甲基苯丙酮或2-甲基苯丙酮。
在另一些实施例中,所述印刷油墨组合物,包含的两种有机溶剂中,至少有一种是不含有芳族或杂芳族基团的酮溶剂,例如:异佛尔酮、2,6,8-三甲基-4-壬酮、樟脑、葑酮。
在一个实施例中,所述的组合物,包含的两种有机溶剂中,至少有一种是基于芳族醚的有机溶剂。
所述芳族醚溶剂选自:3-苯氧基甲苯、丁氧基苯、苄基丁基苯、对茴香醛二甲基乙缩醛、四氢-2-苯氧基-2H-吡喃、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、1,4-苯并二噁烷、1,3-二丙基苯、2,5-二甲氧基甲苯、4-乙基本乙醚、1,2,4-三甲氧基苯、4-(1-丙烯基)-1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、缩水甘油基苯基醚、二苄基醚、4-叔丁基茴香醚、反式-对丙烯基茴香醚、1,2-二甲氧基苯、1-甲氧基萘、二苯醚、2-苯氧基甲醚、2-苯氧基四氢呋喃或乙基-2-萘基醚。
在一个实施例中,所述的芳族醚溶剂是3-苯氧基甲苯。
在另一个实施方案中,所述的组合物,包含的两种有机溶剂中,至少有一种是基于酯的有机溶剂。
所述酯溶剂选自:辛酸烷酯、癸二酸烷酯、硬脂酸烷酯、苯甲酸烷酯、苯乙酸烷酯、肉桂酸烷酯、草酸烷酯、马来酸烷酯、烷内酯或油酸烷酯等。
在某些实施例中,所述酯溶剂是辛酸辛酯或癸二酸二乙酯。
在另一些实施例中,一种印刷油墨组合物,包含的两种有机溶剂中,至少有一种有机溶剂选自脂肪族酮溶剂。
在另一些实施例中,一种印刷油墨组合物,包含的两种有机溶剂中,至少有一种有机溶剂选自脂肪族醚溶剂。
所述的脂肪族酮的有机溶剂可选自:2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、2,5-己二酮、2,6,8-三甲基-4-壬酮、佛尔酮或二正戊基酮等。
所述的脂肪族醚的有机溶剂可选自:戊醚、己醚、二辛醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基甲醚、三乙二醇丁基甲醚、三丙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚等。
在另一些优先的实施例中,一种印刷油墨组合物,包含的两种有机溶剂中,至少有一种有机溶剂选自脂环族溶剂。
所述脂环族溶剂选自:四氢萘、环己基苯、十氢化萘、2-苯氧基四氢呋喃、1,1’-双环己烷、丁基环己烷、松香酸乙酯、松香酸苄酯、乙二醇碳酸酯、氧化苯乙烯、异佛尔酮、3,3,5-三甲基环己酮、环庚酮、葑酮、1-四氢萘酮、2-四氢萘酮、2-(苯基环氧)四氢萘酮、6-(甲氧基)四氢萘酮、γ-丁内酯、γ-戊内酯、6-己内酯、N,N-二乙基环己胺、环丁砜或2,4-二甲基环丁砜。
在另一个实施例中,一种印刷油墨组合物,包含的两种有机溶剂中,至少有一种有机溶剂选自无机酯溶剂。
所述无机酯溶解选自:硼酸三丁酯、硼酸三戊酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三苯酯、磷酸二乙酯、磷酸二丁酯或磷酸二(2-乙基己基)酯等。
相比于传统的溶解功能材料的溶剂(如甲苯、二甲苯、氯仿、氯苯、二氯苯、正庚烷等),上述至少包含两种有机溶剂的溶剂体系无需添加添加剂即能够更有效地溶解功能材料,还能有效地防止“咖啡环效应”的发生,从而可以得到厚度均匀、电荷传输能力强的薄膜,适宜用于光电器件。
下面列出部分上述溶剂例子的沸点、表面张力及粘度参数,但不限于此:
双溶剂体系实施例如下表所示(但不限制于):
在一实施例中,第二溶剂为1-四氢萘酮,第一溶剂为喹啉。
在一实施例中,第二溶剂为3-苯氧基甲苯,第一溶剂为氯萘。
在一实施例中,第二溶剂为3-异丙基联苯,第一溶剂为苯乙酮。
在一实施例中,第二溶剂为异壬酸异壬酯,第一溶剂为戊苯。
在一实施例中,第二溶剂为环丁砜,第一溶剂为3-苯氧基甲苯。
在一实施例中,第二溶剂为十二烷基苯,第一溶剂为四氢萘。
在另一些实施例中,包含有两种有机溶剂的溶剂进一步包含有另一种有机溶剂,该另一种有机溶剂选自:甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、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、1,4二氧杂环己烷、丙酮、甲基乙基酮、1,2二氯乙烷、3-苯氧基甲苯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢萘、萘烷、茚和/或其混合物。
印刷油墨组合物还可以另外包括一个或多个其他组份,例如表面活性化合物,润滑剂,润湿剂,分散剂,疏水剂,粘接剂等,用于调节粘度,成膜性能,提高附着性等。
印刷油墨组合物可以通过多种打印或涂布技术沉积得到功能薄膜,适合的打印或涂布技术包括(但不限于)喷墨打印,喷印(Nozzle Printing),活版印刷,丝网印刷,浸涂,旋转涂布,刮刀涂布,辊筒印花,扭转辊印刷,平版印刷,柔版印刷,轮转印刷,喷涂,刷涂或移印,狭缝型挤压式涂布等。优选的打印技术是喷墨印刷,喷印及凹版印刷。有关打印技术,及其对有关油墨的相关要求,如溶剂及浓度,粘度等,的详细信息请参见Helmut Kipphan主编的《印刷媒体手册:技术和生产方法》(Handbook of Print Media:Technologies andProduction Methods),ISBN 3-540-67326-1。一般地,不同的打印技术对所采用的油墨有不同的特性要求。例如,适用于喷墨打印的印刷油墨,需要对油墨的表面张力、粘度、及浸润性进行调控,使得油墨在印刷温度下(比如室温,25℃)能够很好地经由喷嘴喷出而不至于干燥于喷嘴上或堵塞喷嘴,或能在特定的基板上形成连续、平整和无缺陷的薄膜。
本发明的印刷油墨组合物包含至少一种功能材料。该功能材料可以是有机材料或无机材料。
还可以通过对组合物中功能材料的浓度进行调节来调节粘度。本发明的包含有至少两种有机溶剂的溶剂体系可方便人们将印刷油墨按照所用的印刷方法在适当的范围内进行调节。
在一实施例中,组合物中的功能材料的重量比为0.3%~30wt%;
在一实施例中,组合物中的功能材料的重量比为0.5%~20wt%;
在一实施例中,组合物中的功能材料的重量比为0.5%~15wt%;
在一实施例中,组合物中的功能材料的重量比为0.5%~10wt%。
在一实施例中,功能材料是具有某些光电功能的材料。光电功能包括,但不限于,空穴注入功能,空穴传输功能,电子传输功能,电子注入功能,电子阻挡功能,空穴阻挡功能,发光功能,主体功能和光吸收功能。相应的功能材料被称为空穴注入材料(HIM),空穴传输材料(HTM),电子传输材料(ETM),电子注入材料(EIM),电子阻挡材料(EBM),空穴阻挡材料(HBM),发光体(Emitter),主体材料(Host)和有机染料。
在一个实施方案中,一种印刷油墨组合物中包含的功能材料是无机纳米材料。
在一实施例中,所述的印刷油墨组合物中的无机纳米材料是无机半导体纳米粒子材料。
在一实施例中,无机纳米材料的平均粒径约在1到1000nm的范围内。在另一实施例中,无机纳米材料的平均粒径约在1到100nm的范围内。在另一实施例中,无机纳米材料的平均粒径约在1到20nm的范围内。在另一实施例中,无机纳米材料的平均粒径约在1到10nm的范围内。
该无机纳米材料可以选自不同的形状,可以为球形、立方体、棒状、盘形或支化结构等不同纳米形貌,以及各种形状颗粒的混合物。
在一个实施例中,所述的无机纳米材料是量子点材料,具有非常狭窄的、单分散的尺寸分布,即颗粒与颗粒之间的尺寸差异非常小。优选地,单分散的量子点在尺寸上的偏差均方根小于15%rms;更优地,单分散的量子点在尺寸上的偏差均方根小于10%rms;最优地,单分散的量子点在尺寸上的偏差均方根小于5%rms。
在一个实施例中,所述的无机纳米材料是发光材料。
在一个实施例中,所述的发光无机纳米材料是量子点发光材料。
发光量子点可以在波长380纳米到2500纳米之间发光。例如,具有CdS核的量子点的发光波长位于约400纳米到560纳米的范围;具有CdSe核的量子点的发光波长位于约490纳米到620纳米的范围;具有CdTe核的量子点的发光波长位于约620纳米到680纳米的范围;具有InGaP核的量子点的发光波长位于约600纳米到700纳米的范围;具有PbS核的量子点的发光波长位于约800纳米到2500纳米的范围;具有PbSe核的量子点的发光波长位于约1200纳米到2500纳米的范围;具有CuInGaS核的量子点的发光波长位于约600纳米到680纳米的范围;具有ZnCuInGaS核的量子点的发光波长位于约500纳米到620纳米的范围;具有CuInGaSe核的量子点的发光波长位于约700纳米到1000纳米的范围。
在一个实施例中,所述的量子点材料包含:能够发出发光峰值波长位于450nm~460nm的蓝光、或发光峰值波长位于520nm~540nm的绿光、或发光峰值波长位于615nm~630nm的红光,或其混合物。
所包含的量子点可以选自特殊的化学组成、形貌结构和/或大小尺寸,以获得在电刺激下发出所需波长的光。关于量子点的发光性质与其化学组成、形貌结构和/或大小尺寸的关系可以参见Annual Review of Material Sci.,2000,30,545-610;OpticalMaterials Express.,2012,2,594-628;Nano Res,2009,2,425-447。特此将上述列出的专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
量子点的窄的粒径分布能使量子点具有更窄的发光光谱(J.Am.Chem.Soc.,1993,115,8706;US 20150108405)。此外,根据所采用的化学组成和结构的不同,量子点的尺寸需在上述的尺寸范围内做相应调节,以获得所需波长的发光性质。
在一个实施例中,发光量子点是半导体纳米晶体。在一实施例中,半导体纳米晶体的尺寸为约2纳米到约15纳米的范围内。此外,根据所采用的化学组成和结构的不同,量子点的尺寸需在上述的尺寸范围内做相应调节,以获得所需波长的发光性质。
所述的半导体纳米晶体包括至少一种半导体材料,其中半导体材料可选自元素周期表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其混合物。
所述的半导体材料可选自:IV族半导体化合物,由单质Si、Ge和二元化合物SiC、SiGe组成;II-VI族半导体化合物,由二元化合物包括CdSe、CdTe、CdO、CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgO、HgS、HgSe、HgTe,三元化合物包括CdSeS、CdSeTe、CdSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CgHgS、CdHgSe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、HgZnS、HgSeSe及四元化合物包括CgHgSeS、CdHgSeTe、CgHgSTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、HgZnSeTe、HgZnSTe、CdZnSTe、HgZnSeS、组成;III-V族半导体化合物,由二元化合物包括AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb,三元化合物包括AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、和四元化合物包括GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb组成,或IV-VI族半导体化合物,由二元化合物包括SnS、SnSe、SnTe、PbSe、PbS、PbTe,三元化合物包括SnSeS、SnSeTe、SnSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、PbSTe、PbSeS、PbSeTe和四元化合物包括SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe组成。
在一个实施例中,发光量子点包含有II-VI族半导体材料,优先选自CdSe,CdS,CdTe,ZnO,ZnSe,ZnS,ZnTe,HgS,HgSe,HgTe,CdZnSe及其任意组合。在一实施例中,CdSe,CdS的合成相对成熟而将此材料用作用于可见光的发光量子点。
在另一个实施例中,发光量子点包含有III-V族半导体材料,优先选自InAs,InP,InN,GaN,InSb,InAsP,InGaAs,GaAs,GaP,GaSb,AlP,AlN,AlAs,AlSb,CdSeTe,ZnCdSe及其任意组合。
在另一个实施例中,发光量子点包含有IV-VI族半导体材料,优先选自PbSe,PbTe,PbS,PbSnTe,Tl2SnTe5及其任意组合。
在一个实施例中,量子点为一核壳结构。核与壳可以相同或不同地包括一种或多种半导体材料。
所述的量子点的核可以选自上述的元素周期表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。具体的用于量子点核的实例包括:ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、GaAs、GaN、GaP、GaSe、GaSb、HgO、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InN、InSb、AlAs、AlN、AlP、AlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si,及其任意组合的合金或混合物。
所述的量子点的壳包含有与核相同或不同的半导体材料。可用于壳的半导体材料包括元素周期表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。具体的用于量子点核的实例包括:ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、GaAs、GaN、GaP、GaSe、GaSb、HgO、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InN、InSb、AlAs、AlN、AlP、AlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si,及其任意组合的合金或混合物。
所述的具有核壳结构的量子点,壳可以包括单层或多层的结构。壳包括一种或多种与核相同或不同的半导体材料。在一实施例中,在量子点核的表面包含有两种或两种以上的壳。在一个优选的实施例中,壳具有约1到20层的厚度。在一个更为优选的实施例中,壳具有约5到10层的厚度。
在一个实施例中,用于壳的半导体材料具有比核更大的带隙。特别优先的,壳核具有I型的半导体异质结构。
在另一个实施例中,用于壳的半导体材料具有比核更小的带隙。
在一个实施例中,用于壳的半导体材料具有与核相同或接近的原子晶体结构。这样的选择有利于减小核壳间的应力,使量子点更为稳定。
合适的采用核壳结构的发光量子点的例子(但不限制于)有:
红光:CdSe/CdS,CdSe/CdS/ZnS,CdSe/CdZnS等
绿光:CdZnSe/CdZnS,CdSe/ZnS等
蓝光:CdS/CdZnS,CdZnS/ZnS等
在一个实施例中,量子点的制备方法是胶状生长法。在一个实施例中,制备单分散的量子点的方法选自热注射法(hot-inject)和/或加热法(heating-up)。制备方法包含在文件Nano Res,2009,2,425-447;Chem.Mater.,2015,27(7),pp 2246-2285。特此将上述列出的文件中的全部内容并入本文作为参考。
在一个实施例中,所述量子点的表面包含有有机配体。有机配体可以控制量子点的生长过程,调控量子点的相貌和减小量子点表面缺陷从而提高量子点的发光效率及稳定性。所述的有机配体可以选自吡啶,嘧啶,呋喃,胺,烷基膦,烷基膦氧化物,烷基膦酸或烷基次膦酸,烷基硫醇等。具体的有机配体的实例包括但不限制于三正辛基膦,三正辛基氧化膦,三羟基丙基膦,三丁基膦,三(十二烷基)膦,亚磷酸二丁酯,亚磷酸三丁酯,亚磷酸十八烷基酯,亚磷酸三月桂酯,亚磷酸三(十二烷基)酯,亚磷酸三异癸酯,双(2-乙基己基)磷酸酯,三(十三烷基)磷酸酯,十六胺,油胺,十八胺,双十八胺,三十八胺,双(2-乙基己基)胺,辛胺,二辛胺,三辛胺,十二胺,双十二胺,三十二胺,十六胺,苯基磷酸,己基磷酸,四癸基磷酸,辛基磷酸,正十八烷基磷酸,丙烯二磷酸,二辛醚,二苯醚,辛硫醇或十二烷基硫醇。
在另一个实施例中,所述量子点的表面包含有无机配体。由无机配体保护的量子点可以通过对量子点表面有机配体进行配体交换得到。具体的无机配体的实例包括但不限制于:S2-,HS-,Se2-,HSe-,Te2-,HTe-,TeS3 2-,OH-,NH2 -,PO4 3-,MoO4 2-,等。该类无机配体量子点的例子可以参考文件:J.Am.Chem.Soc.2011,133,10612-10620;ACS Nano,2014,9,9388-9402。特此将上述列出的文件中的全部内容并入本文作为参考。
在某些实施例中,量子点表面具有一种或多种相同或不同的配体。
在一个实施例中,具有单分散的量子点所表现出的发光光谱具有对称的峰形和窄的半峰宽。一般地,量子点的单分散性越好,其所表现的发光峰越对称,且半峰宽越窄。优选地,所述的量子点的发光半峰宽小于70纳米;更优选地,所述的量子点的发光半峰宽小于40纳米;最优选地,所述的量子点的发光半峰宽小于30纳米。
在一个实施例中,所述的量子点的发光量子效率大于10%;在一个实施例中,所述的量子点的发光量子效率大于50%;在一个实施例中,所述的量子点的发光量子效率大于60%;在一个实施例中,所述的量子点的发光量子效率大于70%。
其他可能对本发明有用的有关量子点的材料,技术,方法,应用和其他信息,在以下专利文献中有所描述,WO2007/117698,WO2007/120877,WO2008/108798,WO2008/105792,WO2008/111947,WO2007/092606,WO2007/117672,WO2008/033388,WO2008/085210,WO2008/13366,WO2008/063652,WO2008/063653,WO2007/143197,WO2008/070028,WO2008/063653,US6207229,US6251303,US6319426,US6426513,US6576291,US6607829,US6861155,US6921496,US7060243,US7125605,US7138098,US7150910,US7470379,US7566476,WO2006134599A1,特此将上述列出的专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在另一个实施方案中,发光半导体纳米晶体是纳米棒。纳米棒的特性不同于球形纳米晶粒。例如,纳米棒的发光沿长棒轴偏振化,而球形晶粒的发光是非偏振的(参见Woggon等,Nano Lett.,2003,3,p509)。纳米棒具有优异的光学增益特性,使得它们可能用作激光增益材料(参见Banin等Adv.Mater.2002,14,p317)。此外,纳米棒的发光可以可逆地在外部电场的控制下打开和关闭(参见Banin等,Nano Lett.2005,5,p1581)。纳米棒的这些特性可以在某种情况下优先地结合到本发明的器件中。制备半导体纳米棒的例子有,WO03097904A1,US2008188063A1,US2009053522A1,KR20050121443A,特此将上述列出的专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在另一个实施例中,按照本发明的组合物中,所述的无机纳米材料是钙钛矿纳米粒子材料,特别是发光钙钛矿纳米粒子材料。
钙钛矿纳米粒子材料具有AMX3的结构通式,其中A可选自有机胺或碱金属阳离子,M可选自金属阳离子,X可选自氧或卤素阴离子。具体的实例包括但不限制于:CsPbCl3,CsPb(Cl/Br)3,CsPbBr3,CsPb(I/Br)3,CsPbI3,CH3NH3PbCl3,CH3NH3Pb(Cl/Br)3,CH3NH3PbBr3,CH3NH3Pb(I/Br)3,CH3NH3PbI3等。有关钙钛矿纳米粒子材料的文献有NanoLett.,2015,15,3692-3696;ACS Nano,2015,9,4533-4542;Angewandte Chemie,2015,127(19):5785-5788;Nano Lett.,2015,15(4),pp 2640-2644;Adv.Optical Mater.2014,2,670-678;TheJournal of Physical Chemistry Letters,2015,6(3):446-450;J.Mater.Chem.A,2015,3,9187-9193;Inorg.Chem.2015,54,740-745;RSC Adv.,2014,4,55908-55911;J.Am.Chem.Soc.,2014,136(3),pp 850-853;Part.Part.Syst.Charact.2015,doi:10.1002/ppsc.201400214;Nanoscale,2013,5(19):8752-8780。特此将上述列出的专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在另一个实施例中,按照本发明的组合物中,所述的无机纳米材料是金属纳米粒子材料。特别优先的是发光金属纳米粒子材料。
所述的金属纳米粒子包括但不限制于:铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、钌(Ru)、铑(Rh)、镍(Ni)、银(Ag)、铜(Cu)、锌(Zn)、钯(Pd)、金(Au)、饿(Os)、铼(Re)、铱(Ir)和铂(Pt)的纳米粒子。常见的金属纳米粒子的种类、形貌和合成方法可以参见:Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,60-103;Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,7656-7673;Adv.Mater.2003,15,No.5,353-389;Adv.Mater.2010,22,1781-1804;Small.2008,3,310-325;Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,2-46等及其所引用的文献,特此将上述列出的文献中的全部内容并入本文作为参考。
在另一个实施方案中,所述的无机纳米材料具有电荷传输的性能。
在一个实施例中,所述的无机纳米材料具有电子传输能力。优先的,这类无机纳米材料选自n型半导体材料。n型无机半导体材料的例子包括,但不限于,金属硫族元素化合物,金属磷族元素化合物,或元素半导体,如金属氧化物,金属硫化物,金属硒化物,金属碲化物,金属氮化物,金属磷化物,或金属砷化物。优先的n-型无机半导体材料选自ZnO,ZnS,ZnSe,TiO2,ZnTe,GaN,GaP,AlN,CdSe,CdS,CdTe,CdZnSe及其任意组合。
在某些实施例中,所述的无机纳米材料具有空穴传输能力。优先的,这类无机纳米材料选自p型半导体材料。无机p-型半导体材料可选NiOx,WOx,MoOx,RuOx,VOx,CuOx及它们的任何组合。
在一实施例中,一种印刷油墨组合物,包含至少两种及两种以上的无机纳米材料。
在另一个实施例中,一种组合物包含有至少一种有机功能材料。
所述的有机功能材料包括:空穴(也称电洞)注入或传输材料(HIM/HTM)、空穴阻挡材料(HBM)、电子注入或传输材料(EIM/ETM)、电子阻挡材料(EBM)、有机主体材料(Host)、单重态发光体(荧光发光体)、热激活延迟荧光发光材料(TADF)、三重态发光体(磷光发光体),特别是发光有机金属络合物,有机染料。例如在WO2010135519A1、US20090134784A1和WO2011110277A1中对各种有机功能材料有详细的描述,特此,将该3项专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在一实施例中,有机功能材料在上述溶剂中的溶解度至少是0.2wt%;
在一实施例中,有机功能材料在上述溶剂中的溶解度至少是0.3wt%;
在一实施例中,有机功能材料在上述溶剂中的溶解度至少是0.6wt%;
在一实施例中,有机功能材料在上述溶剂中的溶解度至少是1.0wt%;
在一实施例中,有机功能材料在上述溶剂中的溶解度至少是1.5wt%。
有机功能材料可以是小分子和高聚物材料。在本发明中,小分子有机材料是指分子量至多为4000g/mol的材料,分子量高于4000g/mol的材料统称为高聚物。
在一个优先的实施方案中,一种印刷油墨组合物,包含的功能材料为有机小分子材料。
在一实施例中,一种印刷油墨组合物中的有机功能材料包含有至少一种的主体材料和至少一种的发光体。
在一个实施例中,一种印刷油墨组合物中的有机功能材料包含有一种主体材料和一种单重态发光体。
在另一个实施例中,一种印刷油墨组合物中的有机功能材料包含有一种主体材料和一种三重态发光体。
在另一个实施例中,一种印刷油墨组合物中的有机功能材料包含有一种主体材料和一种热激活延迟荧光发光材料。
在另一些实施方案中,一种印刷油墨组合物中的有机功能材料包含有一种空穴传输材料(HTM)。
在另一些实施方案中,一种印刷油墨组合物中的有机功能材料包含有一种空穴传输材料(HTM),所述的HTM包含有一可交联基团。
下面对将对适合优先的实施例中所述的有机小分子功能材料作一些较详细的描述(但不限于此)。
1.HIM/HTM/EBM
合适的有机HIM/HTM材料可选包含有如下结构单元的化合物:酞菁、卟啉、胺、芳香胺、联苯类三芳胺、噻吩、并噻吩如二噻吩并噻吩和并噻吩、吡咯、苯胺、咔唑、氮茚并氮芴及它们的衍生物。另外,合适的HIM也包括含有氟烃的聚合物、含有导电掺杂的聚合物、导电聚合物,如PEDOT:PSS。
电子阻挡层(EBL)用来阻挡来自相邻功能层,特别是发光层的电子。对比一个没有阻挡层的发光器件,EBL的存在通常会导致发光效率的提高。电子阻挡层(EBL)的电子阻挡材料(EBM)需要有比相邻功能层,如发光层更高的LUMO。
在一个实施方案中,EBM有比相邻发光层更大的激发态能级,如单重态或三重态,这取决于发光体;同时,该EBM有空穴传输功能。通常具有高的LUMO能级的HIM/HTM材料可以作为EBM。
可用作HIM,HTM或EBM的环芳香胺衍生化合物的例子包括(但不限于)如下的通式结构:
每个Ar1到Ar9可独立选自环芳香烃化合物,如苯、联苯、三苯基、苯并、萘、蒽、非那烯、菲、芴、芘、屈、苝、薁;芳香杂环化合物,如二苯并噻吩、二苯并呋喃、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、咔唑、吡唑、咪唑、三氮唑、异恶唑、噻唑、恶二唑、恶三唑、二恶唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、恶嗪、恶噻嗪、恶二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚嗪、苯并恶唑、苯异恶唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、邻二氮(杂)萘、喹唑啉、喹喔啉、萘、酞、蝶啶、氧杂蒽、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩恶嗪、二苯并硒吩、苯并硒吩、苯并呋喃吡啶、吲哚咔唑、吡啶吲哚、吡咯二吡啶、呋喃二吡啶、苯并噻吩吡啶、噻吩吡啶、苯并硒吩吡啶和硒吩二吡啶;包含有2至10环结构的基团,它们可以是相同或不同类型的环芳香烃基团或芳香杂环基团,并彼此直接或通过至少一个以下的基团连结在一起,如氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪环基团。其中,每个Ar可以进一步被取代,取代基可选为氢、烷基、烷氧基、氨基、烯、炔、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基。
在一个方面,Ar1到Ar9可独立选自包含如下组的基团:
n是1到20的整数;X1到X8是CH或N;Ar1如以上所定义。
环芳香胺衍生化合物的另外的例子可参见US3567450,US4720432,US5061569,US3615404,和US5061569。
可用作HTM或HIM的金属络合物的例子包括(但不限于)如下的一般结构:
M是一金属,有大于40的原子量;
(Y1-Y2)是一两齿配体,Y1和Y2独立地选自C、N、O、P和S;L是一个辅助配体;m是一整数,其值从1到此金属的最大配位数;m+n是此金属的最大配位数。
在一个实施例中,(Y1-Y2)是2-苯基吡啶衍生物。
在另一个实施例中,(Y1-Y2)是一卡宾配体。
在另一个实施例中,M选于Ir、Pt、Os和Zn。
在另一个方面,金属络合物的HOMO大于-5.5eV(相对于真空能级)。
在一实施例中,选自以下任意化合物作为HIM/HTM的化合物:
2.三重态主体材料(Triplet Host)
三重态主体材料的例子并不受特别的限制,任何金属络合物或有机化合物都可能被用作为主体,只要其三重态能量比发光体(特别是三重态发光体或磷光发光体)更高。可用作三重态主体(Host)的金属络合物的例子包括(但不限于)如下的通式结构:
M是一金属;(Y3-Y4)是一两齿配体,Y3和Y4独立地选自C,N,O,P,和S;L是一个辅助配体;m是一整数,其值从1到此金属的最大配位数;m+n是此金属的最大配位数。
在一个实施方案中,可用作三重态主体的金属络合物有如下形式:
(O-N)是一两齿配体,其中金属与O和N原子配位。
在某一个实施方案中,M可选于Ir或Pt。
可作为三重态主体的有机化合物的例子选自包含有环芳香烃基的化合物,例如苯、联苯、三苯基、苯并、芴;包含有芳香杂环基的化合物,如二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚咔唑、吡啶吲哚、吡咯二吡啶、吡唑、咪唑、三唑类、恶唑、噻唑、恶二唑、恶三唑、二恶唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪类、恶嗪、恶噻嗪、恶二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、恶唑、二苯并恶唑、苯异恶唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、邻二氮杂萘、喹唑啉、喹喔啉、萘、酞、蝶啶、氧杂蒽、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩恶嗪、苯并呋喃吡啶、呋喃并吡啶、苯并噻吩吡啶、噻吩吡啶、苯并硒吩吡啶和硒吩苯并二吡啶;包含有2至10环结构的基团,它们可以是相同或不同类型的环芳香烃基团或芳香杂环基团,并彼此直接或通过至少一个以下的基团连结在一起,如氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪环基团。其中,每个Ar可以进一步被取代,取代基可选为氢、烷基、烷氧基、氨基、烯、炔、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基。
在一个实施方案中,三重态主体材料可选于包含至少一个以下基团的化合物:
R1-R7可相互独立地选自:氢,烷基,烷氧基,氨基,烯,炔,芳烷基,杂烷基,芳基或杂芳基。当R1-R7是芳基或杂芳基时,它们与上述的Ar1和Ar2意义相同;n是一个从0到20的整数;X1-X8选自CH或N;X9选自CR1R2或NR1。
在一实施例中,三重态主体材料选自以下化合物:
3.单重态主体材料(Singlet Host):
单重态主体材料的例子并不受特别的限制,任何有机化合物都可能被用作为主体,只要其单重态能量比发光体(特别是单重态发光体或荧光发光体)更高。
作为单重态主体材料使用的有机化合物的例子可选自含有环芳香烃化合物,如苯、联苯、三苯基、苯并、萘、蒽、萉、菲、芴、芘、屈、苝、薁;芳香杂环化合物,如二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚咔唑、吡啶吲哚、吡咯二吡啶、吡唑、咪唑、三氮唑、异恶唑、噻唑、恶二唑、恶三唑、二恶唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、恶嗪、恶噻嗪、恶二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚嗪、苯并恶唑、苯异恶唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘、酞、蝶啶、氧杂蒽、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩恶嗪、苯并呋喃吡啶、呋喃二吡啶、苯并噻吩吡啶、噻吩二吡啶、苯并硒吩吡啶和硒吩二吡啶;包含有2至10环结构的基团,它们可以是相同或不同类型的环芳香烃基团或芳香杂环基团,并彼此直接或通过至少一个以下的基团连结在一起,如氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪环基团。
在一个实施方案中,单重态主体材料可选于包含至少一个以下基团的化合物:
其中,R1可相互独立地选自:氢、烷基、烷氧基、氨基、烯、炔、芳烷基、杂烷基、芳基或杂芳基;Ar1是芳基或杂芳基,它与上述的HTM中定义的Ar1意义相同;n是一个从0到20的整数;X1-X8选自CH或N;X9和X10选自CR1R2或NR1。
在一实施例中,蒽基单重态主体材料选自以下化合物:
4.单重态发光体(Singlet Emitter)
单重态发光体往往有较长的共轭π电子系统。迄今,已有许多例子,例如在JP2913116B和WO2001021729A1中公开的苯乙烯胺及其衍生物,和在WO2008/006449和WO2007/140847中公开的茚并芴及其衍生物。
在一个优先的实施方案中,单重态发光体可选自一元苯乙烯胺,二元苯乙烯胺,三元苯乙烯胺,四元苯乙烯胺,苯乙烯膦,苯乙烯醚或芳胺。
一个一元苯乙烯胺是指一化合物,它包含一个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺,最好是芳香胺。一个二元苯乙烯胺是指一化合物,它包含二个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺,最好是芳香胺。一个三元苯乙烯胺是指一化合物,它包含三个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺,最好是芳香胺。一个四元苯乙烯胺是指一化合物,它包含四个无取代或取代的苯乙烯基组和至少一个胺,最好是芳香胺。一个优选的苯乙烯是二苯乙烯,其可能会进一步被取代。相应的膦类和醚类的定义与胺类相似。芳基胺或芳香胺是指一种化合物,包含三个直接连接氮的无取代或取代的芳香环或杂环系统。优选这些芳香族或杂环的环系统中至少有一个具有稠环系统,并最好该稠环系统至少有14个芳香环原子。其中优选的例子有芳香蒽胺,芳香蒽二胺,芳香芘胺,芳香芘二胺,芳香屈胺和芳香屈二胺。一个芳香蒽胺是指一化合物,其中一个二元芳基胺基团直接联到蒽上,最好是在9的位置上。一个芳香蒽二胺是指一化合物,其中二个二元芳基胺基团直接联到蒽上,最好是在9,10的位置上。芳香芘胺,芳香芘二胺,芳香屈胺和芳香屈二胺的定义类似,其中二元芳基胺基团最好连到芘的1或1,6位置上。
基于乙烯胺及芳胺的单重态发光体的例子,可在下述专利文件中找到:WO 2006/000388,WO 2006/058737,WO 2006/000389,WO 2007/065549,WO 2007/115610,US 7250532B2,DE 102005058557 A1,CN 1583691 A,JP 08053397 A,US 6251531 B1,US 2006/210830A,EP 1957606 A1和US 2008/0113101 A1特此上述列出的专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
基于均二苯乙烯极其衍生物的单重态发光体的例子有US 5121029。
进一步的优选的单重态发光体可选于茚并芴-胺和茚并芴-二胺,如WO 2006/122630所公开的,苯并茚并芴-胺和苯并茚并芴-二胺,如WO 2008/006449所公开的,二苯并茚并芴-胺和二苯并茚并芴-二胺,如WO2007/140847所公开的。
其他可用作单重态发光体的材料有多环芳烃化合物,特别是如下化合物的衍生物:蒽(如9,10-二(2-萘并蒽)),萘,四苯,氧杂蒽,菲,芘(如2,5,8,11-四-t-丁基苝),茚并芘,苯撑(如4,4’-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1’-联苯),二茚并芘,十环烯,六苯并苯,芴,螺二芴,芳基芘(如US20060222886),亚芳香基乙烯(如US5121029,US5130603),环戊二烯如四苯基环戊二烯,红荧烯,香豆素,若丹明,喹吖啶酮,吡喃如4(二氰基亚甲基)-6-(4-对二甲氨基苯乙烯基-2-甲基)-4H-吡喃(DCM),噻喃,双(吖嗪基)亚胺硼化合物(US 2007/0092753 A1),双(吖嗪基)亚甲基化合物,carbostyryl化合物,噁嗪酮,苯并恶唑,苯并噻唑,苯并咪唑及吡咯并吡咯二酮。一些单重态发光体的材料可在下述专利文件中找到:US20070252517 A1,US 4769292,US 6020078,US 2007/0252517 A1,US 2007/0252517 A1。特此将上述列出的专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在一实施例中,单重态发光体选自以下化合物:
5.热激活延迟荧光发光材料(TADF):
传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25%单线态激子发光,器件的内量子效率较低(最高为25%)。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间穿越,可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光,使器件的内量子效率达到100%。但磷光材料昂贵,材料稳定性差,器件效率滚降严重等问题限制了其在OLED中的应用。热激活延迟荧光发光材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(ΔEst),三线态激子可以通过反系间穿越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子。器件内量子效率可达到100%。
TADF材料需要具有较小的单线态-三线态能级差(ΔEst)。在一实施例中,该ΔEst<0.3eV;在一实施例中,ΔEst<0.2eV;在一实施例中,ΔEst<0.1eV;在一实施例中,ΔEst<0.05eV。在一个优先的实施方案中,TADF有较好的荧光量子效率。一些TADF发光的材料可在下述专利文件中找到:CN103483332(A),TW201309696(A),TW201309778(A),TW201343874(A),TW201350558(A),US20120217869(A1),WO2013133359(A1),WO2013154064(A1),Adachi,et.al.Adv.Mater.,21,2009,4802,Adachi,et.al.Appl.Phys.Lett.,98,2011,083302,Adachi,et.al.Appl.Phys.Lett.,101,2012,093306,Adachi,et.al.Chem.Commun.,48,2012,11392,Adachi,et.al.Nature Photonics,6,2012,253,Adachi,et.al.Nature,492,2012,234,Adachi,et.al.J.Am.Chem.Soc,134,2012,14706,Adachi,et.al.Angew.Chem.Int.Ed,51,2012,11311,Adachi,et.al.Chem.Commun.,48,2012,9580,Adachi,et.al.Chem.Commun.,48,2013,10385,Adachi,et.al.Adv.Mater.,25,2013,3319,Adachi,et.al.Adv.Mater.,25,2013,3707,Adachi,et.al.Chem.Mater.,25,2013,3038,Adachi,et.al.Chem.Mater.,25,2013,3766,Adachi,et.al.J.Mater.Chem.C.,1,2013,4599,Adachi,et.al.J.Phys.Chem.A.,117,2013,5607,特此将上述列出的专利或文章文件中的全部内容并入本文作为参考。
在一实施例中,TADF发光材料选自以下化合物:
6.三重态发光体(Triplet Emitter)
三重态发光体也称磷光发光体。在一个优先的实施方案中,三重态发光体是有通式M(L)n的金属络合物,其中M是一金属原子,L每次出现时可以是相同或不同,是一有机配体,它通过一个或多个位置键接或配位连接到金属原子M上,n是一个大于1的整数,优选1,2,3,4,5或6。可选地,这些金属络合物通过一个或多个位置连接到一个聚合物上,最好是通过有机配体。
在一个实施方案中,金属原子M选自过渡金属元素或镧系元素或锕系元素。优先选择Ir,Pt,Pd,Au,Rh,Ru,Os,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Re,Cu或Ag,特别优先选择Os,Ir,Ru,Rh,Re,Pd或Pt。
在一个实施例中,三重态发光体包含有螯合配体,即配体通过至少两个结合点与金属配位,特别优先考虑的是三重态发光体包含有两个或三个相同或不同的双齿或多齿配体。螯合配体有利于提高金属络合物的稳定性。
在一实施例中,有机配体选自:苯基吡啶衍生物,7,8-苯并喹啉衍生物,2(2-噻吩基)吡啶衍生物,2(1-萘基)吡啶衍生物,或2苯基喹啉衍生物。所有这些有机配体都可能被取代,例如被含氟或三氟甲基取代。辅助配体可优先选自乙酸丙酮或苦味酸。
在一个实施方案中,可用作三重态发光体的金属络合物有如下形式:
其中M是一金属,选自过渡金属元素或镧系元素或锕系元素;
Ar1每次出现时可以是相同或不同,是一个环状基团,其中至少包含有一个施主原子,即有一孤对电子的原子,如氮或磷,通过该施主原子,环状基团与金属配位连接;Ar2每次出现时可以是相同或不同,是一个环状基团,其中至少包含有一个C原子,通过它环状基团与金属连接;Ar1和Ar2由共价键连接在一起,可各自携带一个或多个取代基团,它们也可再通过取代基团联接在一起;L每次出现时可以是相同或不同,是一个辅助配体,优选于双齿螯合配体,最好是单阴离子双齿螯合配体;m是1,2或3,优先地是2或3,特别优先地是3;n是0,1,或2,优先地是0或1,特别优先地是0;
一些三重态发光体的材料极其应用的例子可在下述专利文件和文献中找到:WO200070655,WO 200141512,WO 200202714,WO 200215645,EP 1191613,EP 1191612,EP1191614,WO 2005033244,WO 2005019373,US 2005/0258742,WO 2009146770,WO2010015307,WO 2010031485,WO 2010054731,WO 2010054728,WO 2010086089,WO2010099852,WO 2010102709,US 20070087219 A1,US 20090061681 A1,US 20010053462A1,Baldo,Thompson et al.Nature 403,(2000),750-753,US 20090061681 A1,US20090061681 A1,Adachi et al.Appl.Phys.Lett.78(2001),1622-1624,J.Kido etal.Appl.Phys.Lett.65(1994),2124,Kido et al.Chem.Lett.657,1990,US 2007/0252517A1,Johnson et al.,JACS 105,1983,1795,Wrighton,JACS 96,1974,998,Ma et al.,Synth.Metals 94,1998,245,US 6824895,US 7029766,US 6835469,US 6830828,US20010053462 A1,WO 2007095118 A1,US 2012004407A1,WO 2012007088A1,WO2012007087A1,WO 2012007086A1,US 2008027220A1,WO 2011157339A1,CN 102282150A,WO 2009118087A1。特此将上述列出的专利文件和文献中的全部内容并入本文作为参考。
在一实施例中,三重态发光体选自以下化合物:
在一实施例中,组合物所包含的功能材料为高聚物材料。
以上所述的有机小分子功能材料,包括HIM,HTM,ETM,EIM,Host,荧光发光体,磷光发光体,TADF都可以作为重复单元包含在该高聚物中。
在一个实施例中,适合于本发明的高聚物是共轭高聚物。一般地,共轭高聚物有如下通式:
其中B,A在多次出现时可独立选择相同或不同的结构单元
B:具有较大的能隙的π-共轭结构单元,也称骨干单元(Backbone Unit),选自单环或多环芳基或杂芳基,优先选择的单元形式为苯,联二亚苯(Biphenylene),萘,蒽,菲,二氢菲,9,10-二氢菲,芴,二芴,螺二芴,对苯乙炔,反茚并芴,顺茚并,二苯并-茚并芴,茚并萘及它们的衍生物。
A:具有较小能隙的π-共轭结构单元,也称功能单元(Functional Unit),按照不同的功能要求,可选自包含有以上所述的空穴注入或传输材料(HIM/HTM),电子注入或传输材料(EIM/ETM),主体材料(Host),单重态发光体(荧光发光体),重态发光体(磷光发光体)的结构单元。
x,y:>0,且x+y=1;
在一实施例中,组合物中所包含的功能材料为高聚物HTM。
在一个优先的实施例中,高聚物HTM材料为均聚物,该均聚物优选:聚噻吩,聚吡咯,聚苯胺,聚联苯类三芳胺,聚乙烯基咔唑及其衍生物。
在另一个特别优先的实施例中,高聚物HTM材料为化学式1表示的共轭共聚物,其中其中B,A在多次出现时可独立选择相同或不同的结构单元
B:具有较大的能隙的π-共轭结构单元,也称骨干单元(Backbone Unit),选自单环或多环芳基或杂芳基,优先选择的单元形式为苯,联二亚苯(Biphenylene),萘,蒽,菲,二氢菲,9,10-二氢菲,芴,二芴,螺二芴,对苯乙炔,反茚并芴,顺茚并,二苯并-茚并芴,茚并萘及它们的衍生物。
A:具有空穴输运能力的功能基团,可相同或不同地选自包含有以上所述的空穴注入或传输材料(HIM/HTM)的结构单元;在一个优先的实施例中,A选自胺,联苯类三芳胺,噻吩,并噻吩如二噻吩并噻吩和并噻吩,吡咯,苯胺,咔唑,indenocarbazole,氮茚并氮芴,并五苯,酞菁,卟啉及其的衍生物。
x,y:>0,且x+y=1;通常y≥0.10,比较好为≥0.15,更好为≥0.20,最好为x=y=0.5.
在一实施例中,作为HTM的共轭高聚物可选自以下化合物:
其中,
R各自彼此独立地选自:氢,具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团,或者具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者是甲硅烷基基团,或具有1至20个C原子的取代的酮基基团,或具有2至20个C原子的烷氧基羰基基团,或具有7至20个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团(-CN),氨基甲酰基基团(-C(=O)NH2),卤甲酰基基团(-C(=O)-X其中X代表卤素原子),甲酰基基团(-C(=O)-H),异氰基基团,异氰酸酯基团,硫氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团,羟基基团,硝基基团,CF3基团,Cl,Br,F,可交联的基团或者具有5至40个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合,其中一个或多个基团R可以彼此和/或与所述基团R键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系;
r是0,1,2,3或4;
s是0,1,2,3,4或5;
x,y:>0,且x+y=1;通常y≥0.10,比较好为≥0.15,更好为≥0.20,最好为x=y=0.5。
另一类优先选择的有机功能材料是具有电子传输能力的高聚物,包括共轭高聚物和非共轭高聚物。
在一个实施例中,选择的高聚物ETM材料为均聚物,该均聚物优先选自:聚菲,聚菲罗啉,聚茚并芴,聚螺二芴,聚芴及其衍生物。
优先选择的高聚物ETM材料为化学式1表示的共轭共聚物,其中A在多次出现时可独立选择相同或不同的形式:
B:具有较大的能隙的π-共轭结构单元,也称骨干单元(Backbone Unit),选自单环或多环芳基或杂芳基,优先选择的单元形式为苯,联二亚苯(Biphenylene),萘,蒽,菲,二氢菲,9,10-二氢菲,芴,二芴,螺二芴,对苯乙炔,反茚并芴,顺茚并,二苯并-茚并芴,茚并萘及它们的衍生物。
A:具有电子输运能力的功能基,优先选自三(8-羟基喹啉)铝(AlQ3),苯,联二亚苯,萘,蒽,菲,Dihydrophenanthrene,芴,二芴,螺二芴,对苯乙炔,芘,苝,9,10-Dihydrophenanthrene,吩嗪,菲罗啉,反茚并芴,顺茚并,二苯并-茚并芴,茚并萘,苯并蒽及其衍生物。
x,y:>0,且x+y=1;通常y≥0.10,比较好为≥0.15,更好为≥0.20,最好为x=y=0.5.
在另一个实施方案中,按照本发明的组合物包含的功能材料为发光高聚物。
在一个实施例中,发光高聚物是有如下通式的共轭高聚物:
B:与化学式1的定义相同。
A1:具有空穴或电子输运能力的功能基,可选自包含有以上所述的空穴注入或传输材料(HIM/HTM),或电子注入或传输材料(EIM/ETM)的结构单元。
A2:具有发光功能的基团,可选自包含有以上所述的单重态发光体(荧光发光体),重态发光体(磷光发光体)的结构单元。
x,y,z:>0,且x+y+z=1;
发光高聚物的例子在如下的专利申请中公开:WO2007043495,WO2006118345,WO2006114364,WO2006062226,WO2006052457,WO2005104264,WO2005056633,WO2005033174,WO2004113412,WO2004041901,WO2003099901,WO2003051092,WO2003020790,WO2003020790,US2020040076853,US2020040002576,US2007208567,US2005962631,EP201345477,EP2001344788,DE102004020298,特将以上专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在另一个的实施例中,适合于本发明的高聚物是非共轭高聚物。这可以是所有功能基团都在侧链上,而主链是非共轭的高聚物。一些用作磷光主体或磷光发光材料的这类非共轭高聚物在US 7250226 B2,JP2007059939A,JP2007211243A2和JP2007197574A2等专利申请中有公开,一些用作荧光发光材料的这类非共轭高聚物在JP2005108556,JP2005285661和JP2003338375等专利申请中有公开。另外,非共轭高聚物也可以是一种高聚物,主链上共轭的功能单元通过非共轭的链接单元链接起来,这种高聚物的例子在DE102009023154.4和DE102009023156.0中有公开。特将以上专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
本发明还涉及使上述的印刷油墨组合物在基板上形成功能材料薄膜的方法,包括以下步骤:
使用打印或涂布的方法,将所述印刷油墨组合物涂布到所述基板上;
使所述印刷油墨组合物中的所述溶剂蒸发。
即本发明涉及一种通过打印或涂布的方法制备包含功能材料的薄膜的方法。
其中将如上所述的任何一种组合物用印刷或涂布的方法涂布于一基板上的印刷或涂布的方法可选自:喷墨打印,喷印(Nozzle Printing),活版印刷,丝网印刷,浸涂,旋转涂布,刮刀涂布,辊筒印花,扭转辊印刷,平版印刷,柔版印刷,轮转印刷,喷涂,刷涂或移印,狭缝型挤压式涂布等。
在一个优选的实施例中,包含功能材料的薄膜为通过喷墨打印的方法制备。可用于打印按照本发明的油墨的喷墨打印机为已商业化的打印机,且包含按需打印喷头(drop-on-demand printheads)。这些打印机可以从Fujifilm Dimatix(Lebanon,N.H.),TridentInternational(Brookfield,Conn.),Epson(Torrance,Calif),Hitachi Data systemsCorporation(Santa Clara,Calif),Xaar PLC(Cambridge,United Kingdom),和IdanitTechnologies,Limited(Rishon Le Zion,Isreal)购得。例如,本发明可以使用DimatixMaterials Printer DMP-3000(Fujifilm)进行打印。
本发明进一步涉及一种电子器件,该电子器件包括功能层,所述功能层是由上述的印刷油墨组合物所形成的功能材料薄膜。另外,该电子器件可以包含有一层或多层功能层,即可以包含有一层或多层功能材料薄膜,该功能层可以通过打印或涂布的方法制备。
合适的电子器件包括:量子点发光二极管(QLED)、量子点光伏电池(QPV)、量子点发光电池(QLEEC)、量子点场效应管(QFET)、量子点发光场效应管、量子点激光器,量子点传感器,有机发光二极管(OLED)、有机光伏电池(OPV)、有机发光电池(OLEEC)、有机场效应管(OFET)、有机发光场效应管、有机激光器,有机传感器等。
图1是一实施例的电子器件的示意图。该电子器件是电致发光器件或光伏电池,如图1所示,包括一基片101,一阳极102,至少一发光层或光吸收层104,一阴极106。以下仅针对电致发光器件做说明。
基片101可以是不透明或透明的。一个透明的基板可以用来制造一个透明的发光元器件。例如可参见,Bulovic等Nature 1996,380,p29,和Gu等,Appl.Phys.Lett.1996,68,p2606。基材可以是刚性的或弹性的。基片可以是塑料,金属,半导体晶片或玻璃。最好是基片有一个平滑的表面。无表面缺陷的基板是特别理想的选择。在一个优先的实施例中,基片可选于聚合物薄膜或塑料,其玻璃化温度Tg为150℃以上,较好是超过200℃,更好是超过250℃,最好是超过300℃。合适的基板的例子有聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)和聚乙二醇(2,6-萘)(PEN)。
阳极102可包括一导电金属或金属氧化物,或导电聚合物。阳极可以容易地注入空穴到HIL或HTL或发光层中。在一个的实施例中,阳极的功函数和作为HIL或HTL的p型半导体材料的HOMO能级或价带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。阳极材料的例子包括但不限于,Al,Cu,Au,Ag,Mg,Fe,Co,Ni,Mn,Pd,Pt,ITO,铝掺杂氧化锌(AZO)等。其他合适的阳极材料是已知的,本领域普通技术人员可容易地选择使用。阳极材料可以使用任何合适的技术沉积,如一合适的物理气相沉积法,包括射频磁控溅射,真空热蒸发,电子束(e-beam)等。
在某些实施例中,阳极是图案结构化的。图案化的ITO导电基板可在市场上买到,并且可以用来制备根据本发明的器件。
阴极106可包括一导电金属或金属氧化物。阴极可以容易地注入电子到EIL或ETL或直接到发光层中。在一个的实施例中,阴极的功函数和作为EIL或ETL或HBL的n型半导体材料的LUMO能级或导带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。原则上,所有可用作OLED的阴极的材料都可能作为本发明器件的阴极材料。阴极材料的例子包括:Al,Au,Ag,Ca,Ba,Mg,LiF/Al,MgAg合金,BaF2/Al,Cu,Fe,Co,Ni,Mn,Pd,Pt,ITO等。阴极材料可以使用任何合适的技术沉积,如一合适的物理气相沉积法,包括射频磁控溅射,真空热蒸发,电子束(e-beam)等。
发光层104中至少包含有一发光功能材料,其厚度可以在2nm到200nm之间。在一个优先的实施例中,按照本发明的发光器件中,其发光层是通过打印本发明的印刷油墨制备而成,其中印刷油墨中包含有至少一种如上所述的发光功能材料,特别是量子点或有机功能材料。
在一个实施例中,按照本发明的发光器件进一步包含有一个空穴注层(HIL)或空穴传输层(HTL)103,其中包含有如上所述的有机HTM或无机p型材料。在一个优选的实施例中,HIL或HTL可以通过打印本发明的印刷油墨制备而成,其中印刷油墨中包含有具有空穴传输能力的功能材料,特别是量子点或有机HTM材料。
在另一个实施例中,按照本发明的发光器件进一步包含有一个电子注层(EIL)或电子传输层(ETL)105,其中包含有如上所述的有机ETM或无机n型材料。在某些实施例中,EIL或ETL可以通过打印本发明的印刷油墨制备而成,其中印刷油墨中包含有具有电子传输能力的功能材料,特别是量子点或有机ETM材料。
本发明还涉及按照本发明的发光器件在各种场合的应用,包括,但不限于,各种显示器件,背光源,照明光源等。
下面将结合优选实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于下述实施例,应当理解,所附权利要求概括了本发明的范围在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到,对本发明的各实施例所进行的一定的改变,都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
实施例:
实施例1:蓝光量子点的制备(CdZnS/ZnS)
称取0.0512g的S和量取2.4mL十八烯(ODE)于25mL的单口烧瓶中,置于油锅中加热至80℃使S溶解,备用,以下简称溶液1;称取0.1280g的S和量取5mL油胺(OA)于25mL的单口烧瓶中,置于油锅中加热至90℃使S溶解,备用,以下简称溶液2;称量0.1028gCdO和1.4680g的乙酸锌,量取5.6mL的OA于50mL的三口烧瓶中,将三口烧瓶置于150mL的加热套中,两边瓶口用胶塞塞住,上方连接一个冷凝管,再连接至双排管,加热至150℃,抽真空40min,再通氮气;用注射器将12mL的ODE加入到三口烧瓶中,升温至310℃时快速用注射器将1.92mL的溶液1打进三口烧瓶中,计时12min;12min一到,用注射器将4mL的溶液2滴加至三口烧瓶中,滴加速度大约为0.5mL/min,反应3h,停止反应,立刻把三口烧瓶放入水中冷却至150℃;
将过量的正己烷加入至三口烧瓶中,然后将三口烧瓶中的液体转移至多个10mL的离心管中,离心,除去下层沉淀,重复三次;在经过后处理1的液体中加入丙酮至有沉淀产生,离心,除去上层清液,留下沉淀;再用正己烷溶解沉淀,后加丙酮至有沉淀出来,离心,除去上层清液,留下沉淀,重复三次;最后用甲苯溶解沉淀,转移至玻璃瓶中存储。
实施例2:绿光量子点的制备(CdZnSeS/ZnS)
称量0.0079g的硒和0.1122g的硫于25mL的单口烧瓶中,量取2mL的三辛基磷(TOP),通氮气,搅拌,备用,以下简称溶液1;称量0.0128g的CdO和0.3670g的乙酸锌,量取2.5mL的OA于25mL的三口烧瓶中,两边瓶口用胶塞塞住,上方连接一个冷凝管,再连接至双排管,将三口烧瓶置于50mL的加热套中,抽真空通氮气,加热至150℃,抽真空30min,注射7.5mL的ODE,再加热至300℃快速注射1mL的溶液1,计时10min;10min一到,立刻停止反应,将三口烧瓶置于水中冷却。
往三口烧瓶中加入5mL的正己烷,然后就混合液加入至多个10mL的离心管中,加入丙酮至有沉淀出来,离心。取沉淀,除去上层清液,用正己烷将沉淀溶解,加入丙酮至有沉淀产生,离心。重复三次。最后的沉淀用少量的甲苯溶解,转移至玻璃瓶中储存。
实施例3:红光量子点的制备(CdSe/CdS/ZnS)
1mmol的CdO,4mmol的OA和20ml的ODE加入到100ml三口烧瓶中,鼓氮气,升温至300℃形成Cd(OA)2前驱体.在此温度下,快速注入0.25mL的溶有0.25mmol的Se粉的TOP。反应液在此温度下反应90秒,生长得到约3.5纳米的CdSe核。0.75mmol的辛硫醇在300℃下逐滴加入到反应液中,反应30分钟后生长约1纳米厚的CdS壳。4mmol的Zn(OA)2和2ml的溶有4mmol的S粉的TBP随后逐滴加入到反应液中,用以生长ZnS壳(约1纳米)。反应持续10分钟后,冷却至室温。
往三口烧瓶中加入5mL的正己烷,然后就混合液加入至多个10mL的离心管中,加入丙酮至有沉淀出来,离心。取沉淀,除去上层清液,用正己烷将沉淀溶解,加入丙酮至有沉淀产生,离心。重复三次。最后的沉淀用少量的甲苯溶解,转移至玻璃瓶中储存。
实施例4:ZnO纳米粒子的制备
将1.475g醋酸锌溶于62.5mL甲醇中,得到溶液1。将0.74g KOH溶于32.5mL甲醇中,得到溶液2。溶液1升温至60℃,激烈搅拌。使用进样器将溶液2逐滴滴加进溶液1。滴加完成后,该混合溶液体系在60℃下继续搅拌2小时。移去加热源,将溶液体系静置2小时。采用4500rpm,5min的离心条件,对反应溶液离心清洗三遍以上。最终得到白色固体为直径约3nm的ZnO纳米粒子。
实施例5:含喹啉与1-四氢萘酮的量子点印刷油墨的制备
分别称量喹啉(5.7g)与1-四氢萘酮(3.8g)溶剂(重量比为60∶40)。在小瓶内放入搅拌子,清洗干净后转移至手套箱中。用丙酮将量子点从溶液中析出,离心得到量子点固体。在手套箱中称取0.5g量子点固体,加到小瓶中的喹啉溶剂中,在60℃温度下搅拌直至量子点完全分散后,继续加入1-四氢萘酮溶剂,得到混合溶液并持续搅拌直至量子点完全分散,冷却至室温。将得到的量子点溶液经0.2m PTFE滤膜过滤。密封并保存。
实施例6:含苯乙酮与3-异丙基联苯的ZnO纳米粒子印刷油墨的制备
分别称量苯乙酮(5.7g)与3-异丙基联苯(3.8g)溶剂(重量比为60∶40)。在小瓶内放入搅拌子,清洗干净后转移至手套箱中。在手套箱中称取0.5g ZnO纳米粒子固体,加到小瓶中的苯乙酮溶剂中,在60℃温度下搅拌直至ZnO纳米粒子完全分散后,继续加入3-异丙基联苯溶剂,得到混合溶液并持续搅拌直至ZnO纳米粒子完全分散,冷却至室温。将得到的ZnO纳米粒子溶液经0.2m PTFE滤膜过滤。密封并保存。
以下实施例中所涉及的有机功能材料均是可商业购得,如吉林奥莱德(JilinOLED Material Tech Co.,Ltd,www.jl-oled.com),或按照文献报道的方法合成而得。
实施例7:含氯萘与3-苯氧基甲苯的有机发光层材料印刷油墨的制备
在该实施例中,发光层有机功能材料包含一种磷光主体材料和一种磷光发光体材料。磷
光主体材料选自如下的咔唑衍生物:
磷光发光体材料选自如下铱配合物:
分别称量氯萘(5.88g)与3-苯氧基甲苯(3.92g)溶剂(重量比为60∶40)。在小瓶内放入搅拌子,清洗干净后转移至手套箱中。在手套箱中称取0.18g磷光主体材料和0.02g磷光发光体材料,加到小瓶中的氯萘溶剂中,搅拌混合。在60℃温度下搅拌直至有机功能材料完全溶解后,继续加入3-苯氧基甲苯溶剂,得到混合溶液并持续搅拌直至有机材料完全溶解,冷却至室温。将得到的有机功能材料溶液经0.2m PTFE滤膜过滤。密封并保存。
实施例8:合戊苯与异壬酸异壬酯的有机发光层材料印刷油墨的制备
在该实施例中,发光层有机功能材料包含一种荧光主体材料和一种荧光发光体材料。
荧光主体材料选自如下的螺芴衍生物:
荧光发光体材料选自如下化合物:
分别称量戊苯(5.88g)与异壬酸异壬酯(3.92g)溶剂(重量比为60∶40)。在小瓶内放入搅拌子,清洗干净后转移至手套箱中。在手套箱中称取0.19g荧光主体材料和0.01g荧光发光体材料,加到小瓶中的戊苯溶剂中,搅拌混合。在60℃温度下搅拌直至有机功能材料完全溶解后,继续加入异壬酸异壬酯溶剂,得到混合溶液并持续搅拌直至有机材料完全溶解,冷却至室温。将得到的有机功能材料溶液经0.2m PTFE滤膜过滤。密封并保存。
实施例9:含3-苯氧基甲苯与环丁砜的有机发光层材料印刷油墨的制备
在该实施例中,发光层有机功能材料包含一种主体材料和一种TADF材料。
主体材料选自如下结构的化合物:
TADF材料选自如下结构的化合物:
分别称量3-苯氧基甲苯(5.88g)与环丁砜(3.92g)溶剂(重量比为60∶40)。在小瓶内放入搅拌子,清洗干净后转移至手套箱中。在手套箱中称取0.18g主体材料和0.02g TADF材料,加到小瓶中的3-苯氧基甲苯溶剂中,搅拌混合。在60℃温度下搅拌直至有机功能材料完全溶解后,继续加入环丁砜溶剂,得到混合溶液并持续搅拌直至有机材料完全溶解,冷却至室温。将得到的有机功能材料溶液经0.2m PTFE滤膜过滤。密封并保存。
实施例10:含四氢萘与十二烷基苯的空穴传输材料印刷油墨的制备
在该实施例中,印刷油墨包含一种具有空穴传输能力的空穴传输层材料。
空穴传输材料选自如下的三芳胺衍生物衍生物:
分别称量四氢萘(5.88g)与十二烷基苯(3.92g)溶剂(重量比为60∶40)。在小瓶内放入搅拌子,清洗干净后转移至手套箱中。在手套箱中称取0.2g空穴传输材料,加到小瓶中的四氢萘溶剂中,搅拌混合。在60℃温度下搅拌直至有机功能材料完全溶解后,继续加入十二烷基苯溶剂,得到混合溶液并持续搅拌直至有机材料完全溶解,冷却至室温。将得到的有机功能材料溶液经0.2m PTFE滤膜过滤。密封并保存。
实施例11:粘度及表面张力测试
功能材料油墨的粘度由DV-I Prime Brookfield流变仪测试;功能材料油墨的表面张力由SITA气泡压力张力仪测试。
经上述测试,实施例5得到的功能材料油墨的粘度为6.3±0.5cPs,表面张力为43.2±0.3dyne/cm。
经上述测试,实施例6得到的功能材料油墨的粘度为4.7±0.3cPs,表面张力为36.2±0.3dyne/cm。
经上述测试,实施例7得到的功能材料油墨的粘度为4.2±0.3cPs,表面张力为39.6±0.5dyne/cm。
经上述测试,实施例8得到的功能材料油墨的粘度为3.8±0.3cPs,表面张力为29.1±0.3dyne/cm。
经上述测试,实施例9得到的功能材料油墨的粘度为6.7±0.5cPs,表面张力为35.9±0.5dyne/cm。
经上述测试,实施例10得到的功能材料油墨的粘度为3.6±0.5cPs,表面张力为33.1±0.5dyne/cm。
利用上述制备的基于两种有机溶剂体系的包含功能材料的印刷油墨,通过喷墨打印的方式,可制备发光二极管中的功能层,如发光层和电荷传输层,具体步骤如下。
将包含功能材料的油墨装入油墨桶中,油墨桶装配于喷墨打印机,如DimatixMaterials Printer DMP-3000(Fujifilm)。调节喷射油墨的波形、脉冲时间和电压,使油墨喷射达到最优,且实现油墨喷射范围的稳定化。在制备功能材料薄膜为发光层的有机发光二极管/量子点发光二极管(OLED/QLED)器件时,按照如下技术方案:OLED/QLED的基板为溅射有氧化铟锡(ITO)电极图案的0.7mm厚的玻璃。在ITO上使像素界定层图案话,形成内部用于沉积打印油墨的孔。然后将HIL/HTL材料喷墨打印至该孔中,真空环境下高温干燥移除溶剂,得到HIL/HTL薄膜。此后,将包含发光功能材料的印刷油墨喷墨打印到HIL/HTL薄膜上,真空环境下高温干燥移除溶剂,得到发光层薄膜。随后将包含有电子传输性能的功能材料的印刷油墨喷墨打印到发光层薄膜上,真空环境下高温干燥移除溶剂,形成电子传输层(ETL)。在使用有机电子传输材料时,ETL也可通过真空热蒸镀而成。然后Al阴极通过真空热蒸镀而成,最后封装完成OLED/QLED器件制备。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (22)
1.一种印刷油墨组合物,其特征在于,由功能材料和溶剂制成,所述溶剂可从所述印刷油墨组合物中蒸发以形成功能材料薄膜;
所述印刷油墨组合物在25℃的条件下的表面张力在19dyne/cm到50dyne/cm的范围内;
所述溶剂由两种有机溶剂混合而成,所述两种有机溶剂为第一溶剂和第二溶剂,所述第一溶剂和所述第二溶剂互溶;
所述第二溶剂为1-四氢萘酮,所述第一溶剂为喹啉或异喹啉;
或者所述第二溶剂为3-苯氧基甲苯,所述第一溶剂选自:氯萘;
或者所述第二溶剂为3-异丙基联苯,所述第一溶剂选自:苯乙酮、1,4-二甲基萘、二苯甲烷、喹啉或异喹啉;
或者所述第二溶剂为异壬酸异壬酯,所述第一溶剂选自:苯乙酮、戊苯、四氢萘、氯萘、邻二乙苯、十二烷基苯、二苯甲烷、2-异丙基苯、1,1-双环己烷、异佛尔酮或环庚酮;
或者所述第二溶剂为环丁砜,所述第一溶剂选自:3-苯氧基甲苯、苯乙酮、氯萘、1,4-二甲基萘、1-甲基萘、二苯醚、乙二醇碳酸酯、喹啉或异喹啉;
或者所述第二溶剂为十二烷基苯,所述第一溶剂选自:四氢萘、苯乙酮、二苯甲烷、丁内酯或异佛尔酮;
或者所述第二溶剂为2,4-二甲基环丁砜,所述第一溶剂选自:3-苯氧基甲苯、苯乙酮、戊苯、环己基苯、氯萘、二乙苯、二甲苯、二氯苯、十二烷基苯、三氯苯、二苯醚、二苯甲烷、2-异丙基萘、1,1-双环己烷、丁内酯、环庚酮、喹啉、异喹啉或磷酸三乙酯;
所述功能材料为有机小分子功能材料或无机纳米材料。
2.根据权利要求1所述的印刷油墨组合物,其特征在于,所述第二溶剂为1-四氢萘酮,所述第一溶剂为喹啉;
或者所述第二溶剂为3-苯氧基甲苯,所述第一溶剂为氯萘;
或者所述第二溶剂为3-异丙基联苯,所述第一溶剂为苯乙酮;
或者所述第二溶剂为异壬酸异壬酯,所述第一溶剂为戊苯;
或者所述第二溶剂为环丁砜,所述第一溶剂为3-苯氧基甲苯;
或者所述第二溶剂为十二烷基苯,所述第一溶剂为四氢萘。
3.根据权利要求1或2所述的印刷油墨组合物,其特征在于,所述第一溶剂和所述第二溶剂的重量比为(40∶60)~(80∶20)。
4.根据权利要求1所述的印刷油墨组合物,其特征在于,所述功能材料的重量百分比为0.3%~30%,所述溶剂的重量百分比为70%~99.7%。
5.根据权利要求1所述的印刷油墨组合物,其特征在于,所述的无机纳米材料是量子点材料,所述量子点材料的粒径具有单分散的尺寸分布,所述量子点材料的形状选自球形、立方体、棒状或支化结构。
6.根据权利要求5所述的印刷油墨组合物,其特征在于,所述量子点材料为半导体纳米晶体;所述半导体纳米晶体包括至少一种半导体材料;所述半导体材料选自:元素周期表IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、IV-VI族、1-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物或其混合物。
7.根据权利要求6所述的印刷油墨组合物,其特征在于,所述无机纳米材料选自钙钛矿纳米材料、金属纳米粒子材料、金属氧化物纳米粒子材料或其混合物。
8.根据权利要求1所述的印刷油墨组合物,其特征在于,所述有机小分子功能材料包括:空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光体、主体材料及有机染料中的一种或多种;
所述空穴传输材料或空穴注入材料包含有如下结构单元的化合物:酞菁、卟啉、胺、芳香胺、联苯类三芳胺、噻吩、并噻吩如二噻吩并噻吩和并噻吩、吡咯、苯胺、咔唑、氮茚并氮芴及它们的衍生物;
所述主体材料为三重态主体材料或单重态主体材料;
所述三重态主体材料选自包含至少一个以下基团的化合物:
R1-R7可相互独立地选自:氢,烷基,烷氧基,氨基,烯,炔,芳烷基,杂烷基,芳基或杂芳基;
所述单重态主体材料为蒽基单重态主体材料;
所述发光体为单重态发光体,或三重态发光体,或TADF材料;
所述单重态发光体选自单重态发光体选自一元苯乙烯胺,二元苯乙烯胺,三元苯乙烯胺,四元苯乙烯胺,苯乙烯膦,苯乙烯醚或芳胺;
所述三重态发光体是有通式M(L)n的金属络合物,其中,M是一金属原子,L每次出现可以是相同或不同,是一有机配体,它通过一个或多个位置键接或配位连接到金属原子M上,n是一个大于1的整数,所述有机配体选自:苯基吡啶衍生物,7,8-苯并喹啉衍生物,2(2-噻吩基)吡啶衍生物,2(1-萘基)吡啶衍生物,或2苯基喹啉衍生物;
所述TADF材料的单线态-三线态能级差<0.3eV。
9.根据权利要求8所述的印刷油墨组合物,其特征在于,所述有机功能材料包含有至少一种主体材料和至少一种发光体。
16.根据权利要求1所述的印刷油墨组合物,其特征在于,由5.7g喹啉、3.8g 1-四氢萘酮和0.5g量子点固体制备而成。
17.根据权利要求1所述的印刷油墨组合物,其特征在于,由5.7g苯乙酮、3.8g 3-异丙基联苯和0.5g ZnO纳米粒子固体制备而成。
22.一种电子器件,其特征在于,包括功能层,所述功能层是由权利要求1~21中任一项所述的印刷油墨组合物所形成的功能材料薄膜。
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