CN110791151A - 用于喷墨打印有机发光层的墨水及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于喷墨打印有机发光层的墨水,其包括混合均匀的混合主体发光材料、掺杂磷光发光材料以及粘度调节剂;其中,混合主体发光材料包括载流子传输匹配的空穴传输材料和电子传输材料,并且,空穴传输材料及电子传输材料的三重态能级均比掺杂磷光发光材料的三重态能级高至少0.1eV。本发明还公开了上述墨水的制备方法以及其在有机发光二极管制作中的应用。本发明通过选定载流子传输匹配的空穴传输材料和电子传输材料混合作为混合主体发光材料、以及具有特定三重态能级性能的客体发光材料,并结合对粘度调节剂及有机溶剂的限定,通过简单工艺即获得了用于喷墨打印有机发光层的墨水,其制备方法简单,能够满足喷墨打印的制程要求。
Description
技术领域
本发明属于有机发光二极管制作技术领域,具体来讲,涉及一种用于喷墨打印有机发光层的墨水及其制备方法、以及该墨水在有机发光二极管制作中的应用。
背景技术
有机发光二极管(OLED)因其具有响应快、柔性显示、耐低温、体积小、效率高、低驱动电压、易于实现大面积器件制备等优点,已经成为第三代显示技术中的主流技术。典型的OLED结构一般包括阳极、空穴注入(传输)层、有机发光层、电子传输(注入)层和阴极;其中,对于制备OLED有机发光层,通常是将磷光材料作为客体掺杂于主体材料中,利用磷光材料的单重态激子和三重态激子发光,以提高器件的发光效率。然而,主体材料的选择也很重要;单极性的主体材料(仅能传输空穴或电子)由于载流子传输的不平衡性导致激子形成区集中在传输和发光层界面处,过窄的激子形成区会造成发光体三重态-三重态湮灭严重,降低器件的发光效率和亮度。
目前OLED通常采用真空蒸镀或旋涂法制备有机发光层,真空蒸镀技术除了制备工艺复杂,设备成本高外,和旋涂法一样都存在材料利用率低、不适用于大面积器件制备等问题。
喷墨打印技术作为一种非接触式增材制造的加工手段,不仅使材料利用率得到大幅提高。此外,相比于真空蒸镀工艺,打印技术中主体混合工艺简单,而且混合比例可以精确控制,十分有利于大面积、高分辨率甚至柔性显示器件的批量化生产。然而,采用喷墨打印工艺制备有机发光层时,如何选择合适的溶剂以满足多元溶质组分的溶解性以及调配满足喷墨打印的制程要求的墨水仍面临着巨大的挑战。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题,本发明提供了如下的技术方案:
一种用于喷墨打印有机发光层的墨水,包括混合均匀的混合主体发光材料、掺杂磷光发光材料以及粘度调节剂;其中,所述混合主体发光材料包括载流子传输匹配的空穴传输材料和电子传输材料,并且,所述空穴传输材料和所述电子传输材料的三重态能级均比所述掺杂磷光发光材料的三重态能级高至少0.1eV。
进一步地,所述混合主体发光材料与所述掺杂磷光发光材料的质量之比为9.3:0.7~4:1,和/或,在所述混合主体发光材料中,所述空穴传输材料与所述电子传输材料的质量之比为7:2~1:1。
进一步地,所述空穴传输材料选自4,4’,4”-三-(3-甲基苯氨基)三苯胺、1,1’-双(4-(N,N-二(对甲苯基)氨基)苯基)环己烷、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、N,N-二咔唑基-3,5-苯中的至少一种;所述电子传输材料选自1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲、1,3,5-三((3-吡啶基)-3-苯基)苯中的至少一种;所述掺杂磷光发光材料选自Ir(bt)2(acac)、Ir(mppy)3、(NBT)2Ir(acac)、FIrpic中的至少一种。
进一步地,所述粘度调节剂选自醇、醚、酯、酚及胺中的至少一种,并且,所述粘度调节剂的表面张力为25mN/m~38mN/m、沸点高于180℃。
进一步地,所述粘度调节剂为苯甲酸丁酯、苯甲酸苄酯、肉桂酸乙酯、硬脂酸丁酯中的至少一种。
进一步地,所述墨水的粘度为9cp~12cp,表面张力为28mN/m~35mN/m,固含量为20mg/mL~30mg/mL;在所述墨水中,所述混合主体发光材料的浓度为18mg/mL~27mg/mL;所述掺杂磷光发光材料的浓度为1mg/mL~6mg/mL。
进一步地,所述墨水还包括有机溶剂,并且,所述有机溶剂的表面张力为28mN/m~35mN/m、沸点高于60℃。
进一步地,所述有机溶剂选自甲苯、氯苯、二甲苯、四氢呋喃、氯仿中的至少一种。
进一步地,所述墨水的粘度为9cp~12cp,表面张力为28mN/m~35mN/m,固含量为20mg/mL~30mg/mL;在所述墨水中,所述混合主体发光材料的浓度为18mg/mL~27mg/mL;所述掺杂磷光发光材料的浓度为1mg/mL~6mg/mL;所述有机溶剂的体积百分数不超过20%;所述粘度调节剂的体积百分数不低于80%。
本发明的另一目的在于提供一种如上任一所述的墨水的制备方法,其特征在于,包括步骤:
S1、将所述混合主体发光材料、掺杂磷光发光材料以及粘度调节剂混合分散,并经55℃~65℃下热搅拌,获得混合前驱体;
S2、将所述混合前驱体进行过滤,获得所述墨水。
进一步地,在所述步骤S1中,还包括将有机溶剂一并进行混合分散及热搅拌,以获得所述混合前驱体。
本发明的另一目的还在于提供一种有机发光层的制作方法,包括步骤:
Q1、将如上任一所述的墨水喷墨打印获得有机发光薄膜;
Q2、将所述有机发光薄膜于50℃~60℃下烘烤15min~20min,获得有机发光层。
本发明通过选定载流子传输匹配的空穴传输材料和电子传输材料混合作为混合主体发光材料、以及具有特定三重态能级性能的客体发光材料,并结合对粘度调节剂及有机溶剂的限定,通过简单工艺即获得了用于喷墨打印有机发光层的墨水,其制备方法简单,具有一定的粘度和表面张力,能够满足喷墨打印的制程要求。在本发明的墨水中,由空穴传输材料和电子传输材料组成的混合主体发光材料,可平衡有机发光层中的空穴和电子,从而拓宽激子形成区域,有利于降低驱动电压和提高器件的效率和亮度。采用本发明的墨水喷墨打印有机发光二极管中的有机发光层,墨水出墨状态稳定,成膜均匀性大于90%。
具体实施方式
以下,将来详细描述本发明的实施例。然而,可以以许多不同的形式来实施本发明,并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反,提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
本发明提供了一种新型的用于喷墨打印有机发光层的墨水,其包括混合均匀的混合主体发光材料、掺杂磷光发光材料以及粘度调节剂。
优选地,该墨水还可包括与上述各成份混合均匀的有机溶剂。
具体来讲,混合主体发光材料与掺杂磷光发光材料应当符合下述限定条件:混合主体发光材料包括载流子传输匹配的空穴传输材料和电子传输材料,也就是说,要求空穴传输材料的空穴迁移率与电子传输材料的电子迁移率相差1~3个数量级以内;并且,空穴传输材料和电子传输材料的三重态能级均比掺杂磷光发光材料的三重态能级高至少0.1eV。
进一步地,混合主体发光材料与掺杂磷光发光材料的质量之比控制为9.3:0.7~4:1,和/或,在混合主体发光材料中,空穴传输材料与电子传输材料的质量之比控制为7:2~1:1。
所述空穴传输材料可以是4,4’,4”-三-(3-甲基苯氨基)三苯胺(以下简称m-MTDATA)、1,1’-双(4-(N,N-二(对甲苯基)氨基)苯基)环己烷(以下简称TAPC)等三芳胺类衍生物,或4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(以下简称TCTA)、N,N-二咔唑基-3,5-苯(以下简称mCP)等咔唑类衍生物中的至少一种;其空穴迁移率分别为3.0×10-5cm2/V/s、1.0×10-2cm2/V/s、1.5×10-4cm2/V/s、5.0×10-4cm2/V/s;并且分别具有如下式1-式4所示的结构。
所述电子传输材料可以是1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(以下简称TPBi)、4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲(以下简称Bphen)、1,3,5-三((3-吡啶基)-3-苯基)苯(以下简称TmPyPb)等含氮杂环化合物中的至少一种;其电子迁移率分别为8.0×10-5cm2/V/s、5×10-4cm2/V/s、1.0×10-3cm2/V/s;并且分别具有如下式5-式7所示的结构。
由此可见,上述空穴传输材料的空穴迁移率与电子传输材料的电子迁移率相差1~3个数量级以内。
所述掺杂磷光发光材料可以是Ir(bt)2(acac)、Ir(mppy)3、(NBT)2Ir(acac)、Firpic等小分子铱配合物的磷光材料中的至少一种;其具有如式8-式11所示的结构。
如此,由上述空穴传输材料和电子传输材料组成的混合主体发光材料,即可在应用于制作OLED器件的有机发光层时,平衡其中的空穴和电子,从而拓宽激子形成区域,有利于降低驱动电压和提高器件的效率和亮度。
本发明的上述墨水用于喷墨打印制作有机发光层,为此,需满足特定的发光材料浓度、墨水粘度以及表面张力等性能,以能够满足喷墨打印的制程要求。值得说明的是,其中,上述多元溶质组分的发光材料(包括空穴传输材料、电子传输材料以及掺杂磷光发光材料)的溶解性以及最终墨水最终的制程要求则对其中粘度调节剂及有机溶剂提出了更高的要求。
具体地,在本发明的墨水中,粘度调节剂选自醇、醚、酯、酚及胺中的至少一种,而粘度调节剂则要求其表面张力为25mN/m~38mN/m、且沸点高于180℃,优选为苯甲酸丁酯、苯甲酸苄酯、肉桂酸乙酯、硬脂酸丁酯中的至少一种;而有机溶剂则要求其表面张力为28mN/m~35mN/m、且沸点高于60℃,优选为甲苯、氯苯、二甲苯、四氢呋喃、氯仿中的至少一种。
并且,需控制本发明的墨水中,混合主体发光材料的浓度为18mg/mL~27mg/mL,掺杂磷光发光材料的浓度为1mg/mL~6mg/mL,有机溶剂的体积百分数为0%~20%,粘度调节剂的体积百分数为80%~100%,固含量为20mg/mL~30mg/mL。并且,粘度和表面张力共同决定墨水喷墨打印的效果;若墨水的粘度过大或表面张力过大,会导致喷头堵塞或不易浸润基底,而若墨水的粘度过小或表面张力过小,会出现微型墨滴、滴墨或淌墨现象,为此,要求控制该墨水的粘度为9cp~12cp,表面张力为28mN/m~35mN/m。
本发明还提供了上述墨水的制备方法,其参照下述步骤:
在步骤S1中,将混合主体发光材料、掺杂磷光发光材料以及粘度调节剂混合分散,并经55℃~65℃下热搅拌,获得混合前驱体。
优选地,还包括将有机溶剂一并进行混合分散及热搅拌,以获得混合前驱体。
一般来讲,优选采用99kHz左右的频率进行超声分散,并控制时间为10min~20min即可;并且热搅拌时间控制为0.5h~1h即可。
值得说明的是,在上述混合及分散的过程中,无需五种原料完全混合后才可进行超声分散以及热搅拌,可根据具体原料的性质,采取全部混合分散及热搅拌或是分步混合分散及热搅拌的操作方式均可,仅需最后获得混合均匀稳定的混合前驱体溶液即可。
在步骤S2中,将混合前驱体进行过滤,获得墨水。
具体来讲,优选采用0.2μm的滤头进行过滤混合前驱体。
如此,即通过简单的工艺方法制备获得了上述用于喷墨打印有机发光层的墨水,制备方法简单,易于操作,制备成本低。
本发明的上述墨水一般应用于喷墨打印磷光材料的OLED中的有机发光层,该有机发光层的喷墨打印方法参照下述步骤:
在步骤Q1中,将上述墨水喷墨打印获得有机发光薄膜。
上述墨水在使用过程中出墨状态稳定,成膜均匀性大于90%。
在步骤Q2中,将获得的有机发光薄膜于50℃~60℃下烘烤15min~20min,即获得有机发光层。
一般地,最终获得的有机发光层的厚度为20nm~30nm。
以下将通过具体的实施例来说明上述墨水及其制备方法和应用,但本领域技术人员将理解的是,这些实施例仅是本发明的具体示例,不用于限制其全部。
实施例1
首先,称取27mg m-MTDATA、27mg TPBi和6mg Ir(mppy)3置于4mL的试剂瓶中,量取2mL苯甲酸丁酯和0.4mL~0.5mL甲苯加入该试剂瓶中,先在99kHz的频率下超声10min~15min使溶质完全分散于溶剂中,然后在55℃~65℃下加热搅拌0.4h~0.6h,使溶质(即混合主体材料m-MTDATA和TPBi和掺杂磷光发光材料Ir(mppy)3)完全溶解,获得混合前驱体。
然后,采用0.2μm的过滤头过滤上述混合前驱体,得到墨水。
在该获得的墨水中,其固含量为24mg/mL~25mg/mL,其中混合主体材料浓度为21.6mg/mL~22.5mg/mL,并且其中空穴传输材料m-MTDATA和电子传输材料TPBi的质量比为1:1,掺杂磷光发光材料Ir(mppy)3的掺杂比例为10%(即混合主体材料m-MTDATA和TPBi的总质量与掺杂磷光发光材料Ir(mppy)3的质量之比为9:1),浓度为2.4mg/mL~2.5mg/mL,粘度调节剂苯甲酸丁酯的体积百分数为80%~81%,有机溶剂甲苯的体积百分数为19%~20%;所获得墨水的粘度为9cp~11cp,表面张力为28mN/m~30mN/m。
以下将对上述墨水在有机发光二极管制作中的应用进行详细的描述。
具体来讲,首先,将上述墨水通过喷墨打印方式印制成有机发光薄膜;然后,将该有机发光薄膜移至热台上于50℃~60℃下烘烤15min~20min,最终获得厚度为20nm~25nm且成膜均匀性为94%的磷光有机发光层。
实施例2
首先,称取150mg mCP置于6mL的试剂瓶A中,量取5mL苯甲酸苄酯加入试剂瓶A中,在99kHz的频率下超声15min~20min,获得29mg/mL~30mg/mL的澄清溶液A。另称取150mgBphen置于6mL的试剂瓶B中,量取5mL苯甲酸苄酯和0.02mL氯苯加入试剂瓶B中,在99kHz的频率下超声15min~20min,获得29mg/mL~30mg/mL的澄清溶液B。另称取60mg Ir(bt)2(acac)置于4mL的试剂瓶C中,量取2mL苯甲酸苄酯和0.02mL氯苯加入试剂瓶C中,在99kHz的频率下超声15min~20min,获得29mg/mL~30mg/mL的澄清溶液C。
再次,以体积比为2:2:1的比例分别量取溶液A、B和C置于试剂瓶D中,在55℃~65℃下加热搅拌0.5h~1h;使混合溶液A、B和C分散均匀,获得混合前驱体。
最后,采用0.2μm的过滤头过滤上述混合前驱体,得到墨水。
在该获得的墨水中,其固含量为29mg/mL~30mg/mL,其中混合主体材料mCP和Bphen浓度为23.2mg/mL~24mg/mL,并且其中空穴传输材料mCP和电子传输材料Bphen的质量比为1:1,掺杂磷光发光材料Ir(bt)2(acac)的掺杂比例为20%(即混合主体材料mCP和Bphen的总质量与掺杂磷光发光材料Ir(bt)2(acac)的质量之比为5:1),浓度为5.8mg/mL~6mg/mL,粘度调节剂苯甲酸苄酯的体积百分数为不低于99%,有机溶剂氯苯的体积百分数不超过1%;所获得墨水的粘度为10cp~12cp,表面张力为29mN/m~35mN/m。
以下将对上述墨水在有机发光二极管制作中的应用进行详细的描述。
具体来讲,首先,将上述墨水通过喷墨打印方式印制成有机发光薄膜;然后,将该有机发光薄膜移至热台上于50℃~60℃下烘烤15min~20min,最终获得厚度为28nm~30nm且成膜均匀性为96%良好的磷光有机发光层。
实施例3
在实施例3的描述中,与实施例1的相同之处在此不再赘述,只描述与实施例1的不同之处。实施例3与实施例1的不同之处在于,称取25.5mg m-MTDATA,采用25.5mg TmPyPb替换TPBi,采用9mg(NBT)2Ir(acac)替换Ir(mppy)3,采用0.1mL~0.2mL的四氢呋喃替换甲苯,采用2mL的肉桂酸乙酯替换苯甲酸丁酯,其余参照实施例1所述,获得了墨水。
在本实施例获得的墨水中,其固含量为27mg/mL~28mg/mL,其中混合主体材料m-MTDATA和TmPyPb浓度为22mg/mL~24mg/mL,并且其中空穴传输材料m-MTDATA和电子传输材料TmPyPb的质量比为1:1,掺杂磷光发光材料(NBT)2Ir(acac)的掺杂比例为15%(即混合主体材料m-MTDATA和TmPyPb的总质量与掺杂磷光发光材料(NBT)2Ir(acac)的质量之比为8.5:1.5),浓度为4mg/mL~5mg/mL,粘度调节剂肉桂酸乙酯的体积百分数为92%~93%,有机溶剂四氢呋喃的体积百分数为7%~8%;所获得墨水的粘度为9cp~11cp,表面张力为28mN/m~33mN/m。
采用如实施例1中相同的工艺,基于本实施例获得的墨水,制备获得了厚度为25nm~28nm且成膜均匀性为95%良好的磷光有机发光层。
实施例4
在实施例4的描述中,与实施例2的相同之处在此不再赘述,只描述与实施例2的不同之处。实施例4与实施例2的不同之处在于,采用150mg TAPC替换mCP,采用60mg FIrpic替换Ir(bt)2(acac),采用0.02mL的氯仿替换氯苯,采用5mL硬脂酸丁酯替换苯甲酸苄酯,然后以体积比1.1:1.1:0.3的比例混合溶液A、B和C,其余参照实施例2所述,获得了墨水。
在本实施例获得的墨水中,其固含量为29mg/mL~30mg/mL,其中混合主体材料TAPC和Bphen浓度为25.5mg/mL~26.4mg/mL,并且其中空穴传输材料TAPC和电子传输材料Bphen的质量比为1:1,掺杂磷光发光材料Ir(bt)2(acac)的掺杂比例为12%(即混合主体材料TAPC和Bphen的总质量与掺杂磷光发光材料FIrpic的质量之比为5:1),浓度为3.5mg/mL~3.6mg/mL,粘度调节剂硬脂酸丁酯的体积百分数不低于99%,有机溶剂氯仿的体积百分数不超过1%;所获得墨水的粘度为10cp~12cp,表面张力为29mN/m~35mN/m。
采用如实施例2中相同的工艺,基于本实施例获得的墨水,制备获得了厚度为27nm~30nm且成膜均匀性为95%良好的磷光有机发光层。
实施例5
在实施例5的描述中,与实施例1的相同之处在此不再赘述,只描述与实施例1的不同之处。实施例5与实施例1的不同之处在于,采用27.9mg TCTA替换m-MTDATA,称取27.9mgTPBi和4.2mg Ir(mppy)3,采用0.4mL~0.5mL二甲苯替换甲苯,其余参照实施例1所述,获得了墨水。
在本实施例获得的墨水中,其固含量为24mg/mL~25mg/mL,其中混合主体材料浓度为22.32mg/mL~23.25mg/mL,并且其中空穴传输材料TCTA和电子传输材料TPBi的质量比为1:1,掺杂磷光发光材料Ir(mppy)3的掺杂比例为7%(即混合主体材料TCTA和TPBi的总质量与掺杂磷光发光材料Ir(mppy)3的质量之比为9.3:0.7),浓度为1.68mg/mL~1.75mg/mL,粘度调节剂苯甲酸丁酯的体积百分数为80%~81%,有机溶剂甲苯的体积百分数为19%~20%;所获得墨水的粘度为9cp~11cp,表面张力为28mN/m~30mN/m。
采用如实施例1中相同的工艺,基于本实施例获得的墨水,制备获得了厚度为20nm~26nm且成膜均匀性为93%的磷光有机发光层。
实施例6
在实施例6的描述中,与实施例1的相同之处在此不再赘述,只描述与实施例1的不同之处。实施例6与实施例1的不同之处在于,称取42mg m-MTDATA、12mg TPBi、和6mg Ir(mppy)3;其余参照实施例1所述,获得了墨水。
在本实施例获得的墨水中,其固含量为24mg/mL~25mg/mL,其中混合主体材料浓度为21.6mg/mL~22.5mg/mL,并且其中空穴传输材料m-MTDATA和电子传输材料TPBi的质量比为7:2,掺杂磷光发光材料Ir(mppy)3的掺杂比例为10%(即混合主体材料m-MTDATA和TPBi的总质量与掺杂磷光发光材料Ir(mppy)3的质量之比为9:1),浓度为2.4mg/mL~2.5mg/mL,粘度调节剂苯甲酸丁酯的体积百分数为80%~81%,有机溶剂甲苯的体积百分数为19%~20%;所获得墨水的粘度为9cp~11cp,表面张力为28mN/m~30mN/m。
采用如实施例1中相同的工艺,基于本实施例获得的墨水,制备获得了厚度为23nm~25nm且成膜均匀性为95%的磷光有机发光层。
实施例7
在实施例7的描述中,与实施例1的相同之处在此不再赘述,只描述与实施例1的不同之处。实施例7与实施例1的不同之处在于,称取36mg mCP替换m-MTDATA,采用18mg Bphen替换TPBi,采用6mg(NBT)2Ir(acac)替换Ir(mppy)3,采用0.1mL~0.2mL的氯苯替换甲苯,采用2mL的肉桂酸乙酯替换苯甲酸丁酯,其余参照实施例1所述,获得了墨水。
在本实施例获得的墨水中,其固含量为29mg/mL~30mg/mL,其中混合主体材料mCP和Bphen浓度为26.1mg/mL~27mg/mL,并且其中空穴传输材料mCP和电子传输材料Bphen的质量比为2:1,掺杂磷光发光材料(NBT)2Ir(acac)的掺杂比例为10%(即混合主体材料mCP和Bphen的总质量与掺杂磷光发光材料(NBT)2Ir(acac)的质量之比为9:1),浓度为2.9mg/mL~3mg/mL,粘度调节剂肉桂酸乙酯的体积百分数不低于99%,有机溶剂氯苯的体积百分数不超过1%,所获得墨水的粘度为10cp~11cp,表面张力为29mN/m~33mN/m。
采用如实施例1中相同的工艺,基于本实施例获得的墨水,制备获得了厚度为28nm~30nm且成膜均匀性为96%良好的磷光有机发光层。
值得说明的是,本发明中的混合主体发光材料及掺杂磷光发光材料的材料选择不限于上述各实施例中所述,上述实施例仅是优选的具体示例,本领域技术人员在本发明的思想指引下,参照“混合主体发光材料包括载流子传输匹配的空穴传输材料和电子传输材料,并且,空穴传输材料和电子传输材料的三重态能级均比掺杂磷光发光材料的三重态能级高至少0.1eV”这一原则选择的混合主体发光材料和/或掺杂磷光发光材料,均属本发明的保护范围。
值得说明的是,在本发明的墨水中,粘度调节剂和/或有机溶剂的选择、及混合比例是非常关键的,为了进一步说明本发明中粘度调节剂和/或有机溶剂的选择、及混合比例并非本领域内的任意选择,进行了下述对比实验。
对比例1
在对比例1的描述中,与实施例1的相同之处在此不再赘述,只描述与实施例1的不同之处。对比例1与实施例1的不同之处在于,采用0.4mL~0.5mL表面张力为23.1mN/m、沸点为39.8℃的二氯甲烷替换甲苯,其余参照实施例1所述,获得了墨水。
在本对比例获得的墨水中,有机溶剂二氯甲烷的体积百分数为19%~20%,其余含量均与实施例1中相同;所获得墨水的粘度为2cp~5cp,表面张力为22mN/m~25mN/m。
采用如实施例1中相同的工艺,基于本对比例获得的墨水,未获得均匀膜厚的磷光有机发光层薄膜。
对比例2
在对比例2的描述中,与实施例2的相同之处在此不再赘述,只描述与实施例2的不同之处。对比例2与实施例2的不同之处在于,采用5.5mL表面张力为46.49mN/m、沸点为197.85℃的乙二醇替换苯甲酸苄酯和氯苯,其余参照实施例2所述,获得了墨水。
在本对比例获得的墨水中,粘度调节剂乙二醇的体积百分数为100%,未加入有机溶剂,其余含量均与实施例2中相同;所获得墨水的粘度为14cp~15cp,表面张力为45mN/m~46mN/m。
本对比例获得的墨水,其粘度和表面张力均不满足喷墨打印工艺的制程要求,出墨状态不稳定,不能成功制备磷光有机发光层薄膜。
对比例3
在对比例3的描述中,与实施例1的相同之处在此不再赘述,只描述与实施例1的不同之处。对比例3与实施例1的不同之处在于,采用2mL甲苯替换苯甲酸丁酯和甲苯,其余参照实施例1所述,获得了墨水。
在本对比例获得的墨水中,有机溶剂甲苯的体积百分数为100%,未加入粘度调节剂,其余含量均与实施例1中相同;所获得墨水的粘度为0.5cp~0.6cp,表面张力为28mN/m~29mN/m。
采用如实施例1中相同的工艺,基于本对比例获得的墨水,未获得均匀膜厚的磷光有机发光层薄膜。
对比例4
在对比例4的描述中,与实施例1的相同之处在此不再赘述,只描述与实施例1的不同之处。对比例4与实施例1的不同之处在于,采用2mL硬脂酸丁酯替换苯甲酸丁酯和甲苯,其余参照实施例1所述,溶质(即混合主体材料m-MTDATA和TPBi和掺杂磷光发光材料Ir(mppy)3)不能完全溶解,未成功获得所需墨水。
上述对比例可以看出,对于本发明的墨水来说,若不能选择合适的粘度调节剂和/或有机溶剂、以及二者的混合比例,将无法制得可应用于喷墨打印制备有机发光层的墨水。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明,但是本领域的技术人员将理解:在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下,可在此进行形式和细节上的各种变化。
Claims (12)
1.一种用于喷墨打印有机发光层的墨水,其特征在于,包括混合均匀的混合主体发光材料、掺杂磷光发光材料以及粘度调节剂;其中,所述混合主体发光材料包括载流子传输匹配的空穴传输材料和电子传输材料,并且,所述空穴传输材料和所述电子传输材料的三重态能级均比所述掺杂磷光发光材料的三重态能级高至少0.1eV。
2.根据权利要求1所述的墨水,其特征在于,所述混合主体发光材料与所述掺杂磷光发光材料的质量之比为9.3:0.7~4:1,和/或,在所述混合主体发光材料中,所述空穴传输材料与所述电子传输材料的质量之比为7:2~1:1。
3.根据权利要求2所述的墨水,其特征在于,所述空穴传输材料选自4,4’,4”-三-(3-甲基苯氨基)三苯胺、1,1’-双(4-(N,N-二(对甲苯基)氨基)苯基)环己烷、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、N,N-二咔唑基-3,5-苯中的至少一种;所述电子传输材料选自1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲、1,3,5-三((3-吡啶基)-3-苯基)苯中的至少一种;所述掺杂磷光发光材料选自Ir(bt)2(acac)、Ir(mppy)3、(NBT)2Ir(acac)、FIrpic中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一所述的墨水,其特征在于,所述粘度调节剂选自醇、醚、酯、酚及胺中的至少一种,并且,所述粘度调节剂的表面张力为25mN/m~38mN/m、沸点高于180℃。
5.根据权利要求4所述的墨水,其特征在于,所述粘度调节剂为苯甲酸丁酯、苯甲酸苄酯、肉桂酸乙酯、硬脂酸丁酯中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的墨水,其特征在于,所述墨水的粘度为9cp~12cp,表面张力为28mN/m~35mN/m,固含量为20mg/mL~30mg/mL;在所述墨水中,所述混合主体发光材料的浓度为18mg/mL~27mg/mL;所述掺杂磷光发光材料的浓度为1mg/mL~6mg/mL。
7.根据权利要求1-3任一所述的墨水,其特征在于,所述墨水还包括有机溶剂,并且,所述有机溶剂的表面张力为28mN/m~35mN/m、沸点高于60℃。
8.根据权利要求7所述的墨水,其特征在于,所述有机溶剂选自甲苯、氯苯、二甲苯、四氢呋喃、氯仿中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的墨水,其特征在于,所述墨水的粘度为9cp~12cp,表面张力为28mN/m~35mN/m,固含量为20mg/mL~30mg/mL;在所述墨水中,所述混合主体发光材料的浓度为18mg/mL~27mg/mL;所述掺杂磷光发光材料的浓度为1mg/mL~6mg/mL;所述有机溶剂的体积百分数不超过20%;所述粘度调节剂的体积百分数不低于80%。
10.一种如权利要求1-9任一所述的墨水的制备方法,其特征在于,包括步骤:
S1、将所述混合主体发光材料、掺杂磷光发光材料以及粘度调节剂混合分散,并经55℃~65℃下热搅拌,获得混合前驱体;
S2、将所述混合前驱体进行过滤,获得所述墨水。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S1中,还包括将有机溶剂一并进行混合分散及热搅拌,以获得所述混合前驱体。
12.一种有机发光层的制作方法,其特征在于,包括步骤:
Q1、将权利要求1-9任一所述的墨水喷墨打印获得有机发光薄膜;
Q2、将所述有机发光薄膜于50℃~60℃下烘烤15min~20min,获得有机发光层。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112251076A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-22 | 南京邮电大学 | 一种用于喷墨打印发光材料的墨水及发光薄膜和应用 |
CN112266656A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-26 | 南京邮电大学 | 一种用于喷墨打印的可原位交联空穴传输材料墨水配方及其在电致发光器件中的应用 |
WO2022223675A1 (en) * | 2021-04-23 | 2022-10-27 | Merck Patent Gmbh | Formulation of an organic functional material |
CN115960491A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-14 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 墨水、oled器件及显示面板 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201734179A (zh) * | 2015-12-15 | 2017-10-01 | 麥克專利有限公司 | 充當用於有機電子調合物之溶劑的含芳族基團之酯類 |
CN107690720A (zh) * | 2015-06-12 | 2018-02-13 | 默克专利有限公司 | 作为用于oled制剂的溶剂的含有非芳族环的酯 |
-
2018
- 2018-08-01 CN CN201810864972.3A patent/CN110791151A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107690720A (zh) * | 2015-06-12 | 2018-02-13 | 默克专利有限公司 | 作为用于oled制剂的溶剂的含有非芳族环的酯 |
TW201734179A (zh) * | 2015-12-15 | 2017-10-01 | 麥克專利有限公司 | 充當用於有機電子調合物之溶劑的含芳族基團之酯類 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112266656A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-26 | 南京邮电大学 | 一种用于喷墨打印的可原位交联空穴传输材料墨水配方及其在电致发光器件中的应用 |
CN112266656B (zh) * | 2020-09-25 | 2022-10-14 | 南京邮电大学 | 一种用于喷墨打印的可原位交联空穴传输材料墨水配方及其在电致发光器件中的应用 |
CN112251076A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-22 | 南京邮电大学 | 一种用于喷墨打印发光材料的墨水及发光薄膜和应用 |
WO2022223675A1 (en) * | 2021-04-23 | 2022-10-27 | Merck Patent Gmbh | Formulation of an organic functional material |
CN115960491A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-14 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 墨水、oled器件及显示面板 |
CN115960491B (zh) * | 2022-12-16 | 2024-03-29 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 墨水、oled器件及显示面板 |
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