CN110862714B - 墨水组成物及其制造方法、显示器 - Google Patents

墨水组成物及其制造方法、显示器 Download PDF

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Abstract

一种墨水组成物及其制造方法、显示器，所述墨水组成物包括0.01％至20％(重量)的电子注入材料；0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物；0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂；0.1％至5％(重量)的黏度调节剂；以及50％至99.69％(重量)的溶剂，透过调整本发明的墨水组成物成分实现目标粘度及表面张力，利用所述墨水作为制备电子注入层的材料，以降低电子注入材料结晶以及提升电子注入层成膜性，达到利于实现全印刷制备器件的效果。

Description

墨水组成物及其制造方法、显示器
【技术领域】
本揭示涉及显示技术领域,具体涉及墨水组成物及其制造方法、显示器。
【背景技术】
有机电致发光二极管(OLED)因其优异特性被认为是最具潜力的下一代新型平板显示技术。溶液加工技术为低成本制备高性能的OLED产品提供了一个有效的途径。由于共轭聚合物材料具有良好的加工性及成膜性，易于溶液制程，因此聚合物发光二极管(PLED)受到了研究人员的广泛关注。
为实现全溶液制程的器件，需要进一步开发溶液加工的电子注入层。然而目前电子注入层材料多为无机或配合物小分子材料，存在成膜性差，容易结晶的问题。
故,有需要提供一种墨水组成物及其制造方法、显示器,以解决现有技术存在的问题。
【发明内容】
为解决上述问题,本揭示提出一种墨水组成物及其制造方法、显示器，透过调整本发明的墨水组成物成分实现目标粘度及表面张力，利用所述墨水作为制备电子注入层的材料，从而达到降低电子注入材料结晶以及提升电子注入层成膜性，利于实现全印刷制备器件的效果。
为达成上述目的，本揭示提供一种墨水组成物，包括0.01％至20％(重量)的电子注入材料；0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物；0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂；0.1％至5％(重量)的黏度调节剂；以及50％至99.69％(重量)的溶剂。
于本揭示的一实施例中，所述电子注入材料包含碱金属化合物。
于本揭示的一实施例中，所述碱金属化合物包含下列所组成的群组：碱金属碳酸盐、碱金属醋酸盐、以及碱金属乙酰丙酮。
于本揭示的一实施例中，所述聚亚胺类化合物是聚乙烯基亚胺。
于本揭示的一实施例中，所述表面张力调节剂包含下列所组成的群组：共溶剂、表面活性剂、以及小分子化合物。
于本揭示的一实施例中，所述小分子化合物包含下列所组成的群组：咪唑、咪唑衍生物、苯酚、以及对苯二酚。
于本揭示的一实施例中，所述黏度调节剂包含下列所组成的群组：醇、醚、酯、酚、以及胺。
于本揭示的一实施例中，所述溶剂包含主溶剂与辅溶剂，所述主溶剂包含醇类，所述辅溶剂包含下列所组成的群组：酮类、醚类、酯类、以及酰胺类。
为达成上述目的，本揭示还提供一种墨水组成物的制造方法，包含:
将电子注入材料、聚亚胺类化合物材料溶解在溶剂中得到第一中间产物；
在所述第一中间产物中加入表面张力调节剂及黏度调节剂得到第二中间产物；
将所述第二中间产物在0～80℃下搅拌0.5～24h得到第三中间产物；以及
过滤所述第三中间产物得到所述墨水组成物，
其中，所述墨水组成物包含0.01％至20％(重量)的电子注入材料，0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物，0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂，0.1％至5％(重量)的黏度调节剂，以及50％至99.69％(重量)的溶剂。
为达成上述目的，本揭示再提供一种显示器，包含:
基板；
阳极，设置在所述基板上；
空穴注入层，设置在所述阳极上方；
空穴传输层，设置在所述空穴注入层上方；
发光层，设置在所述空穴传输层上方；
电子注入层，设置在所述发光层上方；以及
阴极，设置在所述电子注入层上方；
其中，所述电子注入层包含墨水组成物，所述墨水组成物包含0.01％至20％(重量)的电子注入材料，0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物，0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂，0.1％至5％(重量)的黏度调节剂，50％至99.69％(重量)的溶剂。
【附图说明】
图1显示根据本揭示的一实施例的微墨水组成物的制造方法流程示意图。
图2显示根据本揭示的一实施例的显示器的结构示意图。
【具体实施方式】
以下实施例的说明是参考附加的图示,用以例示本揭示可用以实施的特定实施例。本揭示所提到的方向用语,例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本揭示,而非用以限制本揭示。
在图中,结构相似的单元是以相同标号表示。
为解决上述问题,本揭示提出一种墨水组成物及其制造方法、显示器，从而达到降低电子注入材料结晶以及提升电子注入层成膜性，利于实现全印刷制备器件的效果。
为达成上述目的，本揭示提供一种墨水组成物，包含0.01％至20％(重量)的电子注入材料；0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物；0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂；0.1％至5％(重量)的黏度调节剂；以及50％至99.69％(重量)的溶剂，其中，通过调整所述墨水组成物各溶剂组分比例，可根据适用情况调节黏度及表面张力，获得适合打印技术的电子注入墨水组成物。
于本揭示的一实施例中，所述电子注入材料包含碱金属化合物。于本揭示的一实施例中，所述碱金属化合物包含下列所组成的群组：碱金属碳酸盐(Cs2CO3)、碱金属醋酸盐(CH3COOLi)、以及碱金属乙酰丙酮盐(Li(acac))，达到利于电子注入的效果。
于本揭示的一实施例中，所述聚亚胺类化合物包含聚乙烯基亚胺(PEI)，用于提高成膜性，达到抑制电子注入材料结晶的效果。
于本揭示的一实施例中，所述表面张力调节剂包含下列所组成的群组：共溶剂、表面活性剂、以及小分子化合物。于本揭示的一实施例中，所述墨水组成物的表面张力在20～60dyne/cm。于本揭示的一实施例中，所述小分子化合物包含下列所组成的群组：咪唑、咪唑衍生物、苯酚、以及对苯二酚。
于本揭示的一实施例中，所述黏度调节剂包含下列所组成的群组：醇、醚、酯、酚、以及胺。于本揭示的一实施例中，所述墨水组成物的粘度在1～100cps。
于本揭示的一实施例中，所述溶剂包含主溶剂与辅溶剂，所述主溶剂包含醇类，所述辅溶剂包含下列所组成的群组：酮类、醚类、酯类、以及酰胺类，达到溶解电子注入材料及抑制下层发光层被破坏的效果。
通过上述实施例，所述墨水组成物可用于高分子发光二极管(PLED，polymerlight-emitting diode)器件中印刷电子注入层的制备，进一步避免电子注入材料结晶及成膜性差的问题，并有利于实现全印刷制备器件。
请进一步参照图1，图1显示根据本揭示的一实施例的微墨水组成物的制造方法流程示意图，详细而言，包含:
流程S1:将电子注入材料、聚亚胺类化合物材料溶解在溶剂中得到第一中间产物。
流程S2:在所述第一中间产物中加入表面张力调节剂及黏度调节剂得到第二中间产物。
流程S4:将所述第二中间产物在0～80℃下搅拌0.5～24h得到第三中间产物。
流程S5:过滤所述第三中间产物得到所述墨水组成物。
需要特别说明的是，在所述墨水组成物的制造方法中所得到的所述墨水组成物包含0.01％至20％(重量)的电子注入材料，0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物，0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂，0.1％至5％(重量)的黏度调节剂，50％至99.69％(重量)的溶剂。
请参阅图2，图2显示根据本揭示的一实施例的显示器的结构示意图，其中显示器10包含:
基板100；
阳极200，设置在所述基板100上；
空穴注入层300，设置在所述阳极200上方；
空穴传输层400，设置在所述空穴注入层300上方；
发光层500，设置在所述空穴传输层400上方；
电子注入层600，设置在所述发光层500上方；以及
阴极700，设置在所述电子注入层600上方；
其中，所述电子注入层600包含墨水组成物，所述墨水组成物包含0.01％至20％(重量)的电子注入材料，0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物，0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂，0.1％至5％(重量)的黏度调节剂，50％至99.69％(重量)的溶剂。
于本揭示的一实施例中，阳极70为高功函透明金属氧化物，通过磁控溅射成膜，膜厚在20nm到200nm之间。于本揭示的一实施例中，阳极700的构成材料为ITO，膜厚为70nm。
于本揭示的一实施例中，空穴注入层200的材料为有机小分子或聚合物空穴注入材料，通过喷墨打印法(IJP，Ink-jet printing)成膜，膜厚在1nm到200nm之间；于本揭示的一实施例中，空穴注入层的材料包含大立高分子導電高分子(PEDOT:PSS)，膜厚为40nm。
于本揭示的一实施例中，空穴传输层400的材料包含有机小分子或聚合物空穴传输材料，通过喷墨打印法成膜，膜厚在1nm到100nm之间；于本揭示的一实施例中，空穴传输层400的材料包含TFB(1,2,4,5-四(三氟甲基)苯，1,2,4,5-Tetrakis(trifluoromethyl)benzeneBenzene,
1,2,4,5-tetrakis(trifluoromethyl)-1,2,4,5-Tetrakis-trifluoromethyl-benzene)，膜厚为20nm。
于本揭示的一实施例中，所述发光层500包含聚合物发光材料，通过喷墨打印法成膜，膜厚在1～200nm之间；于本揭示的一实施例中，发光层500包含PFO，膜厚为60nm。
于本揭示的一实施例中，所述电子注入层600材料为上述电子注入层墨水的材料即碱金属化合物和聚亚胺类化合物构成的混合物，通过喷墨打印法成膜，膜厚在1～20nm之间。于本揭示的一实施例中，碱金属化合物材料为乙酰丙酮锂，聚亚胺类化合物材料为聚乙烯基亚胺，膜厚为5nm。
于本揭示的一实施例中，阴极700的材料包含低功函金属材料或低功函金属合金或透明金属氧化物如IZO，采用真空蒸镀成膜法制备，膜厚在10nm到200nm之间。于本揭示的一实施例中，阴极700的材料为铝，膜厚为150nm。
由于本揭示提供的墨水组成物及其制造方法、显示器，所述墨水组成物包括0.01％至20％(重量)的电子注入材料；0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物；0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂；0.1％至5％(重量)的黏度调节剂；以及50％至99.69％(重量)的溶剂。通过本发明的墨水组成物，抑制电子注入材料结晶以及提升电子注入层成膜性，达到利于实现全印刷制备器件的效果。
以上仅是本揭示的优选实施方式,应当指出,对于本领域普通技术人员,在不脱离本揭示原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本揭示的保护范围。

Claims (7)

1.一种墨水组成物，其特征在于，包括:
0.01％至20％(重量)的电子注入材料；
0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物；
0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂；
0.1％至5％(重量)的黏度调节剂；以及
50％至99.69％(重量)的溶剂；
所述电子注入材料为碱金属化合物；
所述碱金属化合物包含下列所组成的群组：碱金属碳酸盐、碱金属醋酸盐、以及碱金属乙酰丙酮；
所述聚亚胺类化合物是聚乙烯基亚胺；
所述墨水组成物用于制备电子注入层，所述墨水组成物适合打印技术，所述墨水组成物的表面张力在20～60dyne/cm，所述墨水组成物的粘度在1～100cps。
2.如权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，所述表面张力调节剂包含下列所组成的群组：共溶剂、表面活性剂、以及小分子化合物。
3.如权利要求2所述的墨水组成物，其特征在于，所述小分子化合物包含下列所组成的群组：咪唑、咪唑衍生物、苯酚、以及对苯二酚。
4.如权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，所述黏度调节剂包含下列所组成的群组：醇、醚、酯、酚、以及胺。
5.如权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，所述溶剂包含主溶剂与辅溶剂，所述主溶剂包含醇类，所述辅溶剂包含下列所组成的群组：酮类、醚类、酯类、以及酰胺类。
6.一种墨水组成物的制造方法，其特征在于，包含:
将电子注入材料、聚亚胺类化合物材料溶解在溶剂中得到第一中间产物；
在所述第一中间产物中加入表面张力调节剂及黏度调节剂得到第二中间产物；
将所述第二中间产物在0～80℃下搅拌0.5～24h得到第三中间产物；以及
过滤所述第三中间产物得到所述墨水组成物；
其中，所述墨水组成物包含0.01％至20％(重量)的所述电子注入材料，0.1％至20％(重量)的所述聚亚胺类化合物，0.1％至5％(重量)的所述表面张力调节剂，0.1％至5％(重量)的所述黏度调节剂，50％至99.69％(重量)的所述溶剂；
所述电子注入材料为碱金属化合物；
所述碱金属化合物包含下列所组成的群组：碱金属碳酸盐、碱金属醋酸盐、以及碱金属乙酰丙酮；
所述聚亚胺类化合物是聚乙烯基亚胺；
所述墨水组成物用于制备电子注入层，所述墨水组成物适合打印技术，所述墨水组成物的表面张力在20～60dyne/cm，所述墨水组成物的粘度在1～100cps。
7.一种显示器，其特征在于，包含:
基板；
阳极，设置在所述基板上；
空穴注入层，设置在所述阳极上方；
空穴传输层，设置在所述空穴注入层上方；
发光层，设置在所述空穴传输层上方；
电子注入层，设置在所述发光层上方；以及
阴极，设置在所述电子注入层上方；
其中，所述电子注入层包含墨水组成物，所述墨水组成物包含0.01％至20％(重量)的电子注入材料，0.1％至20％(重量)的聚亚胺类化合物，0.1％至5％(重量)的表面张力调节剂，0.1％至5％(重量)的黏度调节剂，50％至99.69％(重量)的溶剂；
所述电子注入材料为碱金属化合物；
所述碱金属化合物包含下列所组成的群组：碱金属碳酸盐、碱金属醋酸盐、以及碱金属乙酰丙酮；
所述聚亚胺类化合物是聚乙烯基亚胺；
所述墨水组成物适合打印技术，所述墨水组成物的表面张力在20～60dyne/cm，所述墨水组成物的粘度在1～100cps。
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