CN110294966A - 墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种墨水,以所述墨水的总重量为100%计,包括如下重量百分含量的下列组分:磁性纳米颗粒0.01‑15.0%;载流子传输材料0.2%‑40.0%;有机溶剂45.0%‑99.0%,其中,所述载流子传输材料为有机材料。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,尤其涉及一种墨水及其制备方法。
背景技术
量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes QLED)是基于无机纳米晶的量子点材料的发光器件,由于其具有波长可调、发射光谱窄、稳定性高、电致发光量子产率高等优点,成为下一代显示技术的有力竞争者。
QLED器件中,通常可迁移空穴由阳极经空穴注入、传输层到达发光层,并与由阴极经电子注入、传输层迁移的电子复合形成激子,进而激子辐射发射光子。载流子平衡问题成为影响QLED器件、特别是多层结构QLED器件发光效率的重要因素。然而,值得注意的是,过多的空穴或电子都会产生三粒子系统从而致使产生的激子淬灭,从而降低器件发光效率和稳定性。因此,在不同类型器件中,改变载流子迁移率,改善载流子注入平衡是提高器件效率和稳定性的有效方法。
近年来,由于喷墨打印技术具有高精度、无需Mask、非接触性、按需打印等优点而受到人们的广泛关注。其中基于溶液的功能性材料和先进的喷墨打印设备来制作光电器件,可有效提高材料利用率,降低成本并提高生产效率。但目前,该技术还存在一系列问题有待解决。其核心问题是喷墨打印设备对墨水的要求较高,包括墨水化学成分、物理性能、配置方法、打印前后处理方法等,这给墨水配制带来巨大的挑战。目前的量子点墨水经喷墨打印制备的量子点发光层载流子注入不平衡,进而影响器件性能。此外,墨水对QLED器件的其他结构是否造成物理或化学性质的改变和损毁也不容忽视。
发明内容
本发明的目的在于提供一种墨水及其制备方法,旨在解决现有发光二极管器件中载流子注入不平衡,从而影响器件的发光效率和稳定性的问题的问题。
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,其特征在于,以所述墨水的总重量为100%计,包括如下重量百分含量的下列组分:
磁性纳米颗粒 0.01-15.0%;
载流子传输材料 0.2%-40.0%;
有机溶剂 45.0%-99.0%,
其中,所述载流子传输材料为有机材料。
本发明的另一方面提供一种墨水的制备方法,包括以下步骤:
按照上述墨水的配方提供各组分;
将磁性纳米颗粒和载流子传输材料分散于有机溶剂中,得到墨水。
本发明的再一方面提供一种薄膜的制备方法,包括以下步骤:
按照上述方法制备墨水;
在载体上喷墨打印沉积墨水,经过干燥处理,得到磁性载流子薄膜。
本发明提供的墨水,在载流子传输材料中添加磁性纳米颗粒,并分散在有机溶剂中形成,使得由所述墨水经喷墨打印成膜的磁性载流子薄膜中含有磁性纳米颗粒。由于所述磁性纳米颗粒存在长程有序的磁矩,载流子运动会受到磁子、声子以及铁磁/非磁界面散射作用,从而改变载流子传输层的载流子迁移率,进而改善器件中的载流子注入平衡。当所述磁性量子点薄膜用于发光二极管特别是QLED器件中时,可以有效改善器件中的载流子注入平衡,进而提高器件效率和稳定性。进一步的,在以磁性纳米颗粒和载流子传输材料共同作为溶质的前提下,本发明提供的墨水,通过控制墨水组成,配制出适合喷墨打印的含磁性材料的墨水。且喷墨打印完成后,通过施加外磁场对磁性量子点形成钉扎作用,进而消除“咖啡环效应”,改善薄膜形貌,提升器件性能。
本发明提供的墨水的制备方法,只需将磁性纳米颗粒和载流子传输材料分散于有机溶剂中,或将磁性纳米颗粒、载流子传输材料和表面活性剂分散于有机溶剂中即可,操作简单易控,不需要严苛的条件,可实现大批量生产。
本发明提供的薄膜的制备方法,只需将磁性纳米颗粒和载流子传输材料在有机溶剂中充分分散,制得墨水,进而在载体上进行喷墨打印、干燥即可获得,方法简单,易于实现标准化控制。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,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。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
载流子在磁场中运动时会受到磁场作用力及磁子的散射作用力而使其运动轨迹发生偏转,从而改变载流子迁移率。在磁性材料中,由于存在长程有序的磁矩,载流子运动会受到磁子、声子以及铁磁/非磁界面散射作用,从而改变载流子迁移率。因此,本发明实施例中,利用磁性材料改变载流子迁移率这一特点,通过在传统的载流子传输材料(电子注入/传输材料或空穴注入/传输材料)、电极材料(阴极材料或阳极材料)中引入磁性材料,进而配置成墨水的方式,来改变载流子迁移率,提高发光二极管特别是QLED器件中的载流子注入平衡,进而提高器件发光性能和稳定性。
具体地,磁性材料作为辅助功能材料在发光二极管如QLED器件中的作用原理为:
对含有磁性材料的载流子功能层或含有磁性材料的电极制备的发光二极管如QLED器件施加电场后,载流子受电场作用力沿着电场方向运动,但此时部分载流子会受到材料杂质或缺陷散射、声子散射作用而改变运动轨迹,从而造成载流子迁移率的改变。同时,这种变化大小与温度、杂质态缺陷数量等因素密切相关。当存在外加磁场时,载流子在运动过程中会受到洛伦兹力的作用而使载流子运动轨迹偏转,从而在两侧积累形成电场(霍尔效应),造成载流子迁移率的改变。而对于磁性材料,其自发存在的磁子,会对载流子产生磁子散射、从而造成运动轨迹的偏转,从而导致载流子迁移率改变。在磁性材料中由于存在的多种散射作用造成载流子迁移率变化可达2~3个数量级之多。基于此,发光二极管如QLED器件中因载流子迁移率不同而存在的载流子注入不平衡的问题,可以通过在发光二极管如QLED器件中引入磁性材料来调节,从而改善载流子注入平衡,提高器件效率。
具体的,当磁性材料以颗粒尺寸分散在载流子功能层或电极时,施加外场后颗粒被磁化,其磁矩沿磁场方向排列,此时撤去外加磁场磁性材料的磁矩排列方向依旧不变。薄膜内磁矩方向的排列随着外场的变化而改变,其载流子迁移率也随之改变,因此可以通过施加外场来改善载流子注入平衡,优化器件性能。
有鉴于此,本发明实施例一方面提供一种墨水,其特征在于,以所述墨水的总重量为100%计,包括如下重量百分含量的下列组分:
磁性纳米颗粒 0.01-15.0%;
载流子传输材料 0.2%-40.0%;
有机溶剂 45.0%-99.0%,
其中,所述载流子传输材料为有机材料。
本发明实施例提供的墨水,在载流子传输材料中添加磁性纳米颗粒,并分散在有机溶剂中形成,使得由所述墨水经喷墨打印成膜的磁性载流子薄膜中含有磁性纳米颗粒。由于所述磁性纳米颗粒存在长程有序的磁矩,载流子运动会受到磁子、声子以及铁磁/非磁界面散射作用,从而改变载流子传输层的载流子迁移率,进而改善器件中的载流子注入平衡。当所述磁性量子点薄膜用于发光二极管特别是QLED器件中时,可以有效改善器件中的载流子注入平衡,进而提高器件效率和稳定性。进一步的,在以磁性纳米颗粒和载流子传输材料共同作为溶质的前提下,本发明提供的墨水,通过控制墨水组成,配制出适合喷墨打印的含磁性材料的墨水。且喷墨打印完成后,通过施加外磁场对磁性量子点形成钉扎作用,进而消除“咖啡环效应”,改善薄膜形貌,提升器件性能。
本发明实施例提供的墨水,以磁性纳米颗粒和载流子传输材料同时作为溶质,配以有机溶剂。所述磁性纳米颗粒和载流子传输材料能够分散在有机溶剂中,制备的墨水各项性能可以满足喷墨打印印刷技术的生产需求,并在成膜后可以通过外加条件(磁场、电场、温度)来调控材料性能。
具体的,本发明实施例中,所述载流子传输材料作为基本功能材料,赋予成膜后的载流子传输薄膜载流子传输性能。所述载流子传输材料的材料根据具体需要构建的载流子传输薄膜(空穴传输薄膜或电子传输薄膜)来定,即磁性载流子传输材料用于传输电子还是空穴,由载流子传输材料的性质来定,可以采用常规的载流子传输材料。作为一种实施方式,所述载流子传输材料为空穴传输材料,具体的,所述空穴传输材料为有机聚合物材料,所述有机聚合物材料选自TFB、Poly-TPD、PVK、NPB中的至少一种。优选的有机聚合物材料,其HOMO为5-6eV,LUMO为2-3eV,具有较好的空穴传输性能。作为另一种实施方式,所述载流子传输材料为电子传输材料,优选的,所述电子传输材料选自1,2,4-三氮唑交联电子传输材料、苯基吡啶类交联型电子传输材料中的至少一种。具体的,可选自四种互为同分异构体的吡啶/三氮唑/苯乙烯交联电子传输材料(DV-24PyTAZ、DV-25PyTAZ、DV-26PyTAZ、DV-35PyTAZ)。
本发明实施例所述载流子传输材料的含量占所述墨水总重量的0.2%-40.0%,具体重量百分含量可为0.2%、0.5%、0.8%、1.0%、2.0%、4.0%、5.0%、8.0%、10.0%、12.0%、15.0%、18.0%、20.0%、22.0%、25.0%、28.0%、30.0%、32.0%、35.0%、38.0%、40.0%等具体数值含量。
本发明实施例中,所述磁性纳米颗粒作为功能辅助材料。将含有磁性纳米颗粒的墨水打印成膜形成磁性载流子薄膜后,由于磁性纳米颗粒的存在,在外加磁场的作用下,含有磁性载流子薄膜的发光二极管中的载流子运动会受到磁子、声子以及铁磁/非磁界面散射作用,载流子迁移率得到改善,载流子注入平衡提高。
本发明实施例中,所述磁性纳米颗粒具有超顺磁性,且在室温(10-30℃)条件下,所述磁性纳米颗粒的饱和磁化强度为1-150emu/g。优选的,所述磁性纳米颗粒选自铁单质、铁氧化物、铁合金、钴单质、钴氧化物、钴合金、镍单质、镍氧化物、镍合金中的至少一种。优选的磁性纳米颗粒,成膜后形成的载流子传输材料用于发光二极管特别是QLED器件时,在磁场作用下,可以更有效地改善载流子迁移率,改善载流子注入平衡,从而提高器件发光性能。进一步优选的,所述磁性纳米颗粒选自Fe3O4、Fe2O3、NiO、CoO中的至少一种。
具体的,所述磁性纳米颗粒根据具体的载流子传输材料的类型进行选择。作为一种实施方式,N型半导体材料的所述磁性纳米颗粒选自Fe3O4、Fe2O3中的至少一种。作为另一种实施方式,P型半导体材料的所述磁性纳米颗粒选自NiO、CoO中的至少一种。
本发明实施例中,优选的,所述磁性纳米颗粒的粒径为1-15nm,所述磁性纳米颗粒的粒径在此范围内,形成的材料层的厚度能够匹配发光二极管器件对载流子传输薄膜厚度的要求。所述磁性纳米颗粒的粒径过小,合成难度很大,且材料均匀性难以控制;若所述磁性纳米颗粒的粒径过大,得到的薄膜表面粗糙度较大,不利于进一步下一功能层的沉积,且由此得到的膜层漏电大,光电性能下降。
本发明实施例提供的磁性纳米颗粒,其结构形态没有严格限定,可以为实心球结构,也可以为核壳结构,还可以是空心球结构。
本发明实施例中,所述磁性纳米颗粒占所述墨水总重量的0.01%-15.0%,具体重量百分含量可为0.01%、0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1.0%、2.0%、4.0%、5.0%、8.0%、10.0%、12.0%、15.0%等具体数值含量。在此基础上,进一步的,以所述磁性纳米颗粒和所述载流子传输材料的总重为100%计,所述磁性纳米颗粒的重量百分含量为0.5%-20%,从而保证得到的载流子薄膜能够正常的传输载流子。具体的,若所述磁性纳米颗粒的重量百分含量过低,在外加磁场下,所述磁性纳米颗粒发挥的性能有限,不能明显改善平衡载流子的效果;若所述磁性纳米颗粒的重量百分含量过高,则所述载流子传输材料的相对含量过低,无法实现正常的载流子传输。
本发明实施例中,用于分散所述磁性纳米颗粒和载流子传输材料的有机溶剂的具体类型根据具体需要构建的载流子传输薄膜(空穴传输薄膜或电子传输薄膜)来定。作为一种实施方式,所述载流子传输材料为空穴传输材料时,所述所述有机溶剂选自苯类有机溶剂、氯仿、四氢呋喃中的至少一种。优选的有机溶剂,可以有效溶解有机聚合物形式的空穴传输材料。作为另一种实施方式,所述载流子传输材料为电子传输材料时,所述有机溶剂选自苯类有机溶剂、氯仿、四氢呋喃、N,N二甲基甲酰胺中的至少一种。优选的有机溶剂,可以有效溶解有机物形式的电子传输材料。
本发明实施例中,所述有机溶剂占所述墨水总重量的65%-99%,具体重量百分含量可为45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%等具体数值含量。
本发明实施例中,由于所述磁性纳米颗粒之间具有较强的相互作用,所述磁性纳米颗粒之间由于相互吸引容易团聚,而单纯用于溶解溶质的有机溶剂如醇类有机溶剂,并不能减弱磁性颗粒间的相互作用力,不能使磁性纳米颗粒在较大浓度下均匀分散。因此,为了更好地分散所述磁性纳米颗粒,防止所述磁性纳米颗粒之间由于相互吸引而团聚,优选的,在所述墨水中加入表面活性剂,即所述墨水中含有表面活性剂。进一步优选的,所述表面活性剂为醇胺类表面活性剂,所述醇胺类表面活性剂是指胺类有机物的烃基上连接有羟基的有机物。相比于醇类,醇胺类表面活性剂对所述磁性纳米颗粒表面具有较强的亲和力,能依靠化学吸附力较为坚固的吸附在所述磁性纳米颗粒表面,有效分散磁性纳米颗粒。具体的,醇胺类表面活性剂分子的极性一端(-NH2)直接粘附在磁性纳米颗粒表面,而碳氢键定向的伸向有机溶剂中,从而减少磁性纳米颗粒表面与有机溶剂分子之间的界面张力,改进磁性纳米颗粒的湿润性,从而增强磁性纳米颗粒的分散性。同时,由于醇胺类表面活性剂与磁性纳米颗粒之间的相互作用是电中性的,且醇胺类表面活性剂属于有机物,因而醇胺类表面活性剂包覆的磁性纳米颗粒可以通过增大相邻磁性纳米颗粒之间的间距来有效减弱颗粒间的吸引力,从而使其具有动力学稳定性,能够更好的和载流子传输材料共分散于有机溶剂中。
具体的,所述醇胺类表面活性剂优选乙醇胺、2-二丁氨基乙醇、2-二乙氨基乙醇、三乙醇胺、丙醇胺中的至少一种,但不限于此。
本发明实施例中,以所述墨水的总重量为100%计,所述表面活性剂的重量百分含量为0.01%-5.0%,具体重量百分含量可为0.01%、0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1.0%、2.0%、4.0%、5.0%等具体数值含量。若所述表面活性剂的含量过低,则作用有限,不能有效分散所述磁性纳米颗粒,所述磁性纳米颗粒之间容易团聚;若所述表面活性剂的含量过高,则会影响墨水整体粘度和表面张力,不利于喷墨打印。
本发明实施例提供的墨水,具有较好的表面张力和粘度,适于喷墨设备的打印。具体的,所述墨水室温(10-30℃)时的表面张力为10-50dynes/cm,优选控制在28-42dynes/cm;所述墨水室温(10-30℃)时的黏度为1-18cP,优选控制在10-12cP。
本发明实施例提供的墨水,可以通过下述方法制备获得
本发明实施例另一方面提供一种墨水的制备方法,包括以下步骤:
S01.按照上述墨水的配方提供各组分;
S02.将磁性纳米颗粒和载流子传输材料分散于有机溶剂中,得到墨水。
本发明实施例提供的墨水的制备方法,只需将磁性纳米颗粒和载流子传输材料分散于有机溶剂中,或将磁性纳米颗粒、载流子传输材料和表面活性剂分散于有机溶剂中即可,操作简单易控,不需要严苛的条件,可实现大批量生产。
具体的,上述步骤S01中,所述墨水的配方、各组分比例、材料及其优选情形如上文所述,为了节约篇幅,此处不再赘述。
上述步骤S02中,将所述磁性纳米颗粒和载流子传输材料材料分散于有机溶剂中,或将磁性纳米颗粒、载流子传输材料材料和表面活性剂分散于有机溶剂中,进行分散处理即可。分散形式不受限制,可采用搅拌方式实现。作为一种具体实施方式,将磁性纳米颗粒、载流子传输材料材料分散在有机溶剂中后,添加表面活性剂,即得到具有适当表面张力的分散型墨水。
本发明实施例再一方面提供一种薄膜的制备方法,包括以下步骤:
E01.按照上述方法制备墨水;
E02.在载体上喷墨打印沉积墨水,经过干燥处理,得到磁性载流子薄膜。
本发明实施例提供的薄膜的制备方法,只需将磁性纳米颗粒和载流子传输材料在有机溶剂中充分分散,制得墨水,进而在载体上进行喷墨打印、干燥即可获得,方法简单,易于实现标准化控制。
上述步骤E01制备墨水的方法如上文所述,为了节约篇幅,此处不再赘述。
上述步骤E02中,通过选用合适的喷墨打印机进行喷墨打印,在载体上沉积墨水,然后对所述墨水进行干燥处理挥发溶剂得到磁性载流子薄膜。具体的,所述喷墨打印优选采用压电喷墨打印或热喷墨打印实现。所述干燥处理为升温干燥、降温干燥、减压干燥中的至少一种。作为一种实施方式,单独采用升温干燥、降温干燥、减压干燥中的一种进行干燥处理。作为另一种实施方式,采用升温干燥和减压干燥、或降温干燥和减压干燥进行干燥处理。优选的,所述升温干燥的温度为60-250℃,时间为0-30min;优选的,所述降温干燥的温度为0-20℃;优选的,所述干燥处理的真空度为1×10-6Torr至常压。合适的干燥处理方式,可以在高效去除所述有机溶剂、表面活性剂的前提下,保证用于沉积载流子传输的基体结构不受破坏。
经喷墨打印形成的磁性载流子传输干膜,厚度优选为20-80nm;进一步的,经喷墨打印形成的磁性载流子传输干膜厚度为30-50nm。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种墨水的制备方法,包括以下步骤:
S11.提供磁性纳米颗粒四氧化三铁、载流子传输材料PVK、甲苯和N,N二甲基甲酰胺DMF;
S12.将PVK溶解于甲苯和N,N二甲基甲酰胺DMF的混合溶液中,随后加入四氧化三铁的甲苯溶液,超声分散后即得到磁性纳米颗粒复合有机材料Fe3O4&PVK墨水。其中,墨水中各组分的重量比如下:5wt%的Fe3O4、36wt%的PVK、40wt%的甲苯以及19wt%的DMF。
实施例2
一种QLED器件,包括依次层叠结合的下述材料层:ITO/PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸)/Fe3O4&PVK/Poly-TPD(聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺])/量子点CdSe/ZnO/Al电极。
所述QLED器件的制备方法为:
提供ITO基板,在ITO基板上制备PEDOT:PSS;
将实施例1制备的磁性纳米颗粒复合有机材料Fe3O4&PVK墨水通过喷墨打印设备,打印于PEDOT:PSS层上,作为空穴传输层;
在所述空穴传输层上依次沉积Poly-TPD层、量子点CdSe层、ZnO层,在ZnO层上制备Al电极。
对比例1
一种QLED器件,包括依次层叠结合的下述材料层:ITO/PEDOT:PSS/PVK/Poly-TPD/量子点CdSe/ZnO/Al电极。
将实施例2、对比例1提供的QLED器件进行性能比较:在电流为2mA、发光区域为0.4m2的条件下,对比例1提供的QLED器件的亮度为2700cd/m2,实施例2提供的QLED器件的亮度为3500cd/m2,其亮度提升为原来的130%。
实施例3
一种墨水的制备方法,包括以下步骤:
S31.提供磁性纳米颗粒四氧化三铁、载流子传输材料TFB、甲苯和N,N二甲基甲酰胺DMF;
S32.将TFB溶解于甲苯和N,N二甲基甲酰胺DMF的混合溶液中,随后加入四氧化三铁的甲苯溶液,超声分散后即得到磁性纳米颗粒复合有机材料Fe3O4&TFB墨水。其中,墨水中各组分的重量比如下:12wt%的Fe3O4、28wt%的TFB、36wt%的甲苯以及22wt%的DMF。
实施例4
一种QLED器件,包括依次层叠结合的下述材料层:ITO/PEDOT:PSS/Fe3O4&TFB/Poly-TPD/量子点CdSe/ZnO/Al电极。
所述QLED器件的制备方法为:
提供ITO基板,在ITO基板上制备PEDOT:PSS;
将实施例1制备的磁性纳米颗粒复合有机材料Fe3O4&TFB/墨水通过喷墨打印设备,打印于PEDOT:PSS层上,作为空穴传输层;
在所述空穴传输层上依次沉积Poly-TPD层、量子点CdSe层、ZnO层,在ZnO层上制备Al电极。
对比例2
一种QLED器件,包括依次层叠结合的下述材料层:ITO/PEDOT:PSS/TFB/Poly-TPD/量子点CdSe/ZnO/Al电极。
将实施例4、对比例2提供的QLED器件进行性能比较:在电流为2mA、发光区域为0.4m2的条件下,对比例2提供的QLED器件的亮度为2500cd/m2,实施例4提供的QLED器件的亮度为3200cd/m2,其亮度提升为原来的128%。
实施例5
一种墨水的制备方法,包括以下步骤:
将制备好的Fe3O4的乙醇溶液逐滴添加至40mg/ml的DV-26PyTAZ溶液中,超声分散均匀即可得到磁性纳米颗粒复合有机材料Fe3O4&DV-26PyTAZ墨水。墨水的黏度可以通过溶剂的比例来调控,其中,墨水中各组分含量如下:7wt%的Fe3O4、40wt%的DV-26PyTAZ、40wt%的1、2-二氯甲烷以及13wt%的乙醇。
实施例6
一种QLED器件,包括依次层叠结合的下述材料层:ITO/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/Fe3O4&DV-26PyTAZ/Al。
所述QLED器件的制备方法为:
提供ITO基板,在ITO基板上依次制备PEDOT:PSS层、TFB层和CdSe层;
将实施例5制备的磁性纳米颗粒复合有机材料Fe3O4&DV-26PyTAZ墨水通过喷墨打印设备,打印于CdSe层上,作为电子传输层;
在所述电子传输层上制备Al电极。
对比例3
一种QLED器件,包括依次层叠结合的下述材料层:ITO/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/DV-26PyTAZ/Al。
将实施例6、对比例3提供的QLED器件进行性能比较:在电流为2mA、发光区域为0.4m2的条件下,对比例3提供的QLED器件的亮度为1800cd/m2,实施例6提供的QLED器件的亮度为2430cd/m2,其亮度提升为原来的135%。
实施例7
一种墨水的制备方法,包括以下步骤:
将制备好的Fe3O4的乙醇溶液逐滴添加至40mg/ml的DV-35PyTAZ溶液中,超声分散均匀即可得到磁性纳米颗粒复合有机材料Fe3O4&DV-35PyTAZ墨水。墨水的黏度可以通过溶剂的比例来调控,其中,墨水中各组分含量如下:10wt%的Fe3O4、40wt%的DV-35PyTAZ、40wt%的1、2-二氯甲烷以及10wt%的乙醇。
实施例8
一种QLED器件,包括依次层叠结合的下述材料层:ITO/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/Fe3O4&DV-35PyTAZ/Al。
所述QLED器件的制备方法为:
提供ITO基板,在ITO基板上依次制备PEDOT:PSS层、TFB层和CdSe层;
将实施例7制备的磁性纳米颗粒复合有机材料磁性纳米颗粒复合有机材料Fe3O4&DV-35PyTAZ墨水通过喷墨打印设备,打印于CdSe层上,作为电子传输层;
在所述电子传输层上制备Al电极。
对比例4
一种QLED器件,包括依次层叠结合的下述材料层:ITO/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/DV-35PyTAZ/Al。
将实施例8、对比例4提供的QLED器件进行性能比较:在电流为2mA、发光区域为0.4m2的条件下,对比例4提供的QLED器件的亮度为1600cd/m2,实施例8提供的QLED器件的亮度为2247cd/m2,其亮度提升为原来的141%。
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 (13)
1.一种墨水,其特征在于,以所述墨水的总重量为100%计,包括如下重量百分含量的下列组分:
磁性纳米颗粒 0.01-15.0%;
载流子传输材料 0.2%-40.0%;
有机溶剂 45.0%-99.0%,
其中,所述载流子传输材料为有机材料。
2.如权利要求1所述的墨水,其特征在于,以所述磁性纳米颗粒和所述载流子传输材料的总重为100%计,所述磁性纳米颗粒的重量百分含量为0.5%-20%。
3.如权利要求1所述的墨水,其特征在于,所述磁性纳米颗粒选自铁单质、铁氧化物、铁合金、钴单质、钴氧化物、钴合金、镍单质、镍氧化物、镍合金中的至少一种。
4.如权利要求1所述的墨水,其特征在于,所述载流子传输材料为空穴传输材料,所述磁性纳米颗粒选自Fe3O4、Fe2O3、NiO、CoO中的至少一种。
5.如权利要求4所述的墨水,其特征在于,所述有机溶剂选自苯类有机溶剂、氯仿、四氢呋喃中的至少一种;和/或
所述空穴传输材料为有机聚合物材料,所述有机聚合物材料选自TFB、Poly-TPD、PVK、NPB中的至少一种。
6.如权利要求1所述的墨水,其特征在于,所述载流子传输材料为电子传输材料,所述磁性纳米颗粒选自Fe3O4、Fe2O3、NiO、CoO中的至少一种。
7.如权利要求6所述的墨水,其特征在于,所述有机溶剂选自苯类有机溶剂、氯仿、四氢呋喃中的至少一种;和/或
所述电子传输材料选自1,2,4-三氮唑交联电子传输材料、苯基吡啶类交联型电子传输材料中的至少一种。
8.如权利要求1-7任一项所述的墨水,其特征在于,所述墨水中含有表面活性剂,且以所述墨水的总重量为100%计,所述表面活性剂的重量百分含量为0.01%-5.0%。
9.如权利要求8所述的墨水,其特征在于,所述表面活性剂为醇胺类表面活性剂。
10.如权利要求1-7任一项所述的墨水,其特征在于,所述醇胺类表面活性剂选自乙醇胺、2-二丁氨基乙醇、2-二乙氨基乙醇、三乙醇胺、丙醇胺中的至少一种。
11.如权利要求1-7任一项所述的墨水,其特征在于,所述磁性纳米颗粒的粒径为1-15nm;和/或
所述磁性纳米颗粒具有超顺磁性,且所述磁性纳米颗粒的饱和磁化强度为1-150emu/g。
12.一种墨水的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按照权利要求1-11任一项所述墨水的配方提供各组分;
将磁性纳米颗粒和载流子传输材料分散于有机溶剂中,或将磁性纳米颗粒、载流子传输材料和表面活性剂分散于有机溶剂中,得到墨水。
13.一种薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按照权利要求12所述方法制备墨水;
在载体上喷墨打印沉积墨水,经过干燥处理,得到磁性载流子薄膜。
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