CN111349365A - 喷墨打印用墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种喷墨打印用墨水及其制备方法。该喷墨打印用墨水包括：溶剂、溶质、及惰性粒子。其中，惰性粒子为纳米材料。该惰性粒子悬浮于溶剂中，用以提升喷墨打印用墨水的粘度。本申请通过在喷墨打印用墨水中加入惰性粒子，惰性粒子在溶剂中处于悬浮状态，对溶解于溶剂中溶质的溶解量影响不大，因此，在提高喷墨打印用墨水的粘度的同时避免了喷墨打印用墨水中有效成分的含量的降低。

Description

喷墨打印用墨水及其制备方法

技术领域

本申请涉及显示领域，尤其涉及一种喷墨打印用墨水及其制备方法。

背景技术

随着人们对显示面板的显示效果的要求的逐渐提高，如何实现大尺寸、高分辨率是一大重要发展方向。

喷墨打印是实现显示面板的大尺寸、高分辨率制造的一项重要技术，现有的喷墨打印用墨水尤其是钙钛矿墨水，为了提高墨水粘度而向其中加入聚合物，预聚物，小分子等，降低了溶质的有效含量，影响了喷墨打印质量。

因此，亟需一种新的喷墨打印用墨水及其制备方法以解决上述技术问题。

发明内容

本申请提供了一种喷墨打印用墨水及其制备方法，用于解决现有的喷墨打印墨水如钙钛矿墨水为提高墨水粘度而添加的物质降低了溶质的有效含量从而影响喷墨打印质量的问题。

为了解决上述技术问题，本申请提供的技术方案如下：

本申请提供了一种喷墨打印用墨水，包括溶剂、溶质、及惰性粒子；

其中，所述惰性粒子为纳米材料；

所述惰性粒子悬浮于所述溶剂中，用以提升所述喷墨打印用墨水的粘度。

本申请提供的喷墨打印用墨水中，所述惰性粒子的尺寸为10纳米至600纳米。

本申请提供的喷墨打印用墨水中，所述惰性粒子为二氧化硅纳米颗粒，二氧化钛纳米颗粒，聚四氟乙烯纳米颗粒，聚苯乙烯纳米颗粒中的一种或多种。

本申请提供的喷墨打印用墨水中，所述溶质为钙钛矿材料。

本申请提供的喷墨打印用墨水中，所述钙钛矿材料包括三维、准二维、二维、一维、及零维钙钛矿材料中的一种或多种。

本申请提供的喷墨打印用墨水中，所述溶剂为极性非质子型溶剂。

本申请提供的喷墨打印用墨水中，所述溶剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数为40％至89.9％，所述溶质占所述喷墨打印用墨水的质量分数为10％至50％，所述惰性粒子占所述喷墨打印用墨水的质量分数为0.1％至10％。

本申请提供的喷墨打印用墨水中，所述喷墨打印用墨水还包括分散剂，所述分散剂用于防止所述惰性粒子的团聚。

本申请提供的喷墨打印用墨水中，所述分散剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数为0.1％至5％。

本申请还提供了一种喷墨打印用墨水的制备方法包括：

溶质溶解于溶剂中以得到第一溶液；

所述第一溶液中加入惰性粒子以及分散剂以得到所述喷墨打印用墨水；

其中，所述惰性粒子为纳米材料，用以提升所述喷墨打印用墨水的粘度。

有益效果：本申请通过在喷墨打印用墨水中加入惰性粒子，惰性粒子在溶剂中处于悬浮状态，对溶解于溶剂中溶质的溶解量影响不大，因此，在提高喷墨打印用墨水的粘度的同时避免了喷墨打印用墨水中有效成分的含量的降低。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请的喷墨打印用墨水的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，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所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

现有的喷墨打印用墨水如钙钛矿墨水，由于为了提高墨水粘度而向墨水中加入的物质存在影响墨水的有效成分的含量，存在影响喷墨打印的质量的问题。基于此，本申请提出了一种喷墨打印用墨水及其制备方法。

所述喷墨打印用墨水包括溶剂、溶质、及惰性粒子。

其中，所述惰性粒子为纳米材料。

所述惰性粒子悬浮于所述溶剂中，用以提升所述喷墨打印用墨水的粘度。

本实施例中，所述溶质溶解于所述溶剂中，所述惰性粒子以纳米颗粒形式悬浮于所述溶剂中。

本实施例中，所述喷墨打印用墨水可装载于打印机中，用于喷墨打印，以实现像素级图案化分布。

本实施例中，所述喷墨打印用墨水可以应用于显示面板或显示装置的发光器件层或色转换层。

本申请通过在喷墨打印用墨水中加入惰性粒子，惰性粒子在溶剂中处于悬浮状态，对溶解于溶剂中溶质的溶解量影响不大，因此，在提高喷墨打印用墨水的粘度的同时避免了喷墨打印用墨水中有效成分的含量的降低。

现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。

实施例一

本实施例中，所述惰性粒子的尺寸为10纳米至600纳米。

其中，所述惰性粒子的尺寸优选为20纳米至500纳米。

当所述惰性粒子的尺寸小于10纳米时，所述惰性粒子的尺寸过小，悬浮于所述溶剂中时不利于增大所述喷墨打印用墨水剪切方向上的阻力，因而难以提高所述喷墨打印用墨水的粘度；当所述惰性粒子的尺寸大于600纳米时，所述惰性粒子的尺寸过大，所述惰性粒子容易发生团聚进而聚沉导致所述惰性粒子从所述喷墨打印用墨水中析出，失去提高所述喷墨打印用墨水的粘度的作用；当所述惰性粒子的尺寸为20纳米至500纳米时，所述惰性粒子既不会因为尺寸过小而难以提高所述喷墨打印用墨水的粘度，也不会因为尺寸过大而发生团聚进而聚沉导致失去提高所述喷墨打印用墨水的粘度的作用。

本实施例中，所述惰性粒子可以为不与所述溶剂以及所述溶质反应的纳米材料。

本实施例中，所述惰性粒子可以为化学性质稳定的纳米材料。

所述惰性粒子可以为二氧化硅纳米颗粒，二氧化钛纳米颗粒，聚四氟乙烯纳米颗粒，聚苯乙烯纳米颗粒中的一种或多种。

本实施例中，所述惰性粒子的形状可以是球形、准球形、长方体形或其他多边形立方体形，在此不作具体限定。

本实施例中，所述惰性粒子可以是单一组分构成的纳米材料，也可以是多组分构成的纳米材料，如核-壳型纳米材料或核-多壳型纳米材料等，在此不作具体限定。

本实施例中，所述溶质可以为钙钛矿材料。

所述钙钛矿材料可以包括三维、准二维、二维、一维、及零维钙钛矿材料中的一种或多种。

本实施例中，所述钙钛矿材料的结构通式可以为ABX₃，其中，A为至少一种单价有机阳离子、至少一种单价无机阳离子或其任意组合；B为至少一种二价无机阳离子如稀土金属的二价阳离子、碱土金属的二价阳离子、过渡金属的二价阳离子、后过渡金属的二价阳离子等或其任意组合；X为至少一种卤素阴离子。

所述钙钛矿材料的结构通式可以为CH₃NH₃PbX₃，其中，X为Cl、Br或I。通过对所述钙钛矿材料中卤素阴离子X的选择，能够实现不同发光光色的调节，即最终获得具有不同发光光色的所述喷墨打印用墨水。

本实施例中所述钙钛矿材料可以为钙钛矿量子点。

本实施例中，所述溶剂可以为极性非质子型溶剂或其他类型溶剂，用于溶解所述溶质，在此不作具体限定。

本实施例中，当所述溶剂为极性非质子型溶剂时，所述溶剂可以为N,N-二甲基甲酰胺，二甲亚砜或其他极性非质子性溶剂，用于溶解所述溶质，在此不作具体限定。

本实施例中，当所述钙钛矿材料为钙钛矿量子点时，所述溶剂可以为烷烃类或芳烃类或其他能分散所述钙钛矿材料的溶剂。

当所述钙钛矿材料为钙钛矿量子点时，由于使用的溶剂极性不强，用于提高所述喷墨打印用墨水的传统材料如聚合物、预聚物或小分子等的溶解度受限，难以有效提高所述喷墨打印用墨水的粘度；本申请中的所述惰性粒子以悬浮状态存在于所述喷墨打印用墨水中，因此溶剂极性对所述惰性粒子的影响较小，所述惰性粒子在所述钙钛矿材料为钙钛矿量子点时依然能提高所述喷墨打印用墨水的粘度。

本实施例中，所述溶剂可以包括主溶剂以及助溶剂，主溶剂用于溶解所述溶质，助溶剂用于提高所述溶质在主溶剂中的溶解度。

本实施例中，助溶剂的沸点可以大于200摄氏度，有利于提高所述喷墨打印用墨水的沸点，控制喷墨打印过程中溶剂的蒸发速度，提高后续喷墨打印制程的稳定性。

本实施例中，所述溶剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数可以为40％至89.9％，所述溶质占所述喷墨打印用墨水的质量分数可以为10％至50％，所述惰性粒子占所述喷墨打印用墨水的质量分数可以为0.1％至10％。

当所述溶剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数小于40％时，所述溶质溶解过多，占所述喷墨打印用墨水的质量分数过大，所述溶剂的溶解能力受限，导致多余所述溶质无法溶解于所述溶剂中；当所述溶剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数大于89.9％时，所述溶质占所述喷墨打印用墨水的质量分数过少，所述溶质作为所述喷墨打印用墨水的功能性成分含量过少，影响所述喷墨打印用墨水的质量，进而影响应用喷墨打印用墨水的所述显示面板或显示装置的产品质量。

同理，所述溶质占所述喷墨打印用墨水的质量分数为10％至50％。

当所述惰性粒子占所述喷墨打印用墨水的质量分数小于0.1％时，所述惰性粒子在所述喷墨打印用墨水中的含量过少，不利于增加所述喷墨打印用墨水在剪切方向上的阻力，对所述喷墨打印用墨水的粘度的提高受限；当所述惰性粒子占所述喷墨打印用墨水的质量分数大于10％时，由于所述惰性粒子在所述喷墨打印用墨水的剪切方向上产生阻力的能力随所述惰性粒子占所述喷墨打印用墨水的质量分数的升高而增大的程度有限，而且当所述惰性粒子含量过多时易发生团聚进而产生聚沉导致所述惰性粒子从所述喷墨打印用墨水中析出。

本实施例通过对所述惰性粒子的尺寸的限定，以及所述喷墨打印用墨水中各组分质量分数的限定，有利于在提高喷墨打印用墨水的粘度的同时避免喷墨打印用墨水中有效成分的含量的降低，保证所述喷墨打印用墨水的质量。

实施例二

本实施例中，所述喷墨打印用墨水还包括分散剂，所述分散剂用于防止所述惰性粒子的团聚。

本实施例中，所述分散剂为不与所述溶剂、所述溶质以及所述惰性粒子发生反应的物质。

本实施例中，所述分散剂也可以作为表面张力调节剂，可以在所述喷墨打印用墨水中分散所述惰性粒子的同时调节所述喷墨打印用墨水的表面张力，提高所述喷墨打印用墨水的成膜性，进而提高应用喷墨打印用墨水的所述显示面板或显示装置的产品质量。

本实施例中，所述分散剂用于表面张力调节剂时可以包括表面活性剂，表面活性剂是指少量加入即能使溶液体系的界面状态发生明显改变的物质。表面活性剂具有亲水和亲油基团，能在溶液表面定向排列。因此，当所述分散剂包含有表面活性剂时，能调节所述喷墨打印用墨水的界面状态，提高所述喷墨打印用墨水的成膜性，进而提高应用喷墨打印用墨水的所述显示面板或显示装置的产品质量。

本实施例中，当所述溶质为钙钛矿量子点时，所述分散剂可以包括阳离子型表面活性剂如季铵盐类，脂肪胺盐类如伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐等，杂环类，鎓盐类等。阳离子型表面活性剂的添加有利于提高钙钛矿量子点在所述喷墨打印用墨水中的分散稳定性。

所述分散剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数为0.1％至5％。

当所述分散剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数小于0.1％时，所述分散剂含量过少，难以达到有效防止所述惰性粒子团聚的效果；由于所述惰性粒子在所述喷墨打印用墨水中的含量本身有限，因此所述分散剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数在5％以内时即能有效防止所述惰性粒子团聚，而且当所述分散剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数大于5％时，所述分散剂的使用对所述溶质起到了稀释作用，降低了喷墨打印用墨水中功能性成分即所述溶质的含量，影响所述喷墨打印用墨水的质量，进而影响应用喷墨打印用墨水的所述显示面板或显示装置的产品质量。

本实施例通过所述分散剂的添加，用于防止所述惰性粒子在所述喷墨打印用墨水中的团聚，避免了所述惰性粒子因为团聚导致聚沉使所述惰性粒子从所述喷墨打印用墨水中析出，限制所述惰性粒子提高所述喷墨打印用墨水的粘度的效果，影响喷墨打印的质量，进而影响应用喷墨打印用墨水的所述显示面板或显示装置的产品质量。

上述各实施例均通过在喷墨打印用墨水中加入惰性粒子，惰性粒子在溶剂中处于悬浮状态，对溶解于溶剂中溶质的溶解量影响不大，因此，在提高喷墨打印用墨水的粘度的同时避免了喷墨打印用墨水中有效成分的含量的降低。

请参阅图1，本申请还提出了一种喷墨打印用墨水的制备方法，包括：

S1、溶质溶解于溶剂中以得到第一溶液。

本实施例中，所述溶质可以为钙钛矿材料。

本实施例中，所述钙钛矿材料可以为三维、准二维、二维、一维、及零维钙钛矿材料中的一种或多种。

所述钙钛矿材料的结构通式可以为CH₃NH₃PbX₃，其中，X为Cl、Br或I。通过对所述钙钛矿材料中卤素阴离子X的选择，能够实现不同发光光色的调节，即最终获得具有不同发光光色的所述喷墨打印用墨水。

本实施例中所述钙钛矿材料可以为钙钛矿量子点。

本实施例中，所述溶剂可以为能溶解所述溶质的溶剂，如，能溶解钙钛矿材料的溶剂，可以为极性非质子型溶剂也可以为其他类型溶剂，在此不作具体限定。

本实施例中，当所述溶剂为极性非质子型溶剂时，所述溶剂可以为N,N-二甲基甲酰胺，二甲亚砜或其他极性非质子性溶剂。

本实施例中，所述溶剂可以包括主溶剂以及助溶剂，主溶剂用于溶解所述溶质，助溶剂用于提高所述溶质在主溶剂中的溶解度。

本实施例中，所述第一溶液可以为钙钛矿材料溶于极性非质子型溶剂中所得的溶液。

S2、所述第一溶液中加入惰性粒子以及分散剂以得到喷墨打印用墨水。

本实施例中，所述惰性粒子以及所述分散剂与所述第一溶液充分混合得到所述喷墨打印用墨水。

本实施例中，所述惰性粒子可以与所述分散剂先行混合后加入到所述第一溶液中，也可与所述分散剂分别加入到所述第一溶液中；所述惰性粒子与所述分散剂加入到所述第一溶液中的具体方式在此不作限定，所述惰性粒子与所述分散剂加入到所述第一溶液中的先后顺序也不作具体限定。

本实施例中，所述惰性粒子为纳米材料，用以提升所述喷墨打印用墨水的粘度。

本实施例中，所述惰性粒子的尺寸可以为10纳米至600纳米，优选为20纳米至500纳米，具体选择原因同实施例一相同或相似，在此不再赘述。

本实施例中，所述溶剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数可以为40％至89.9％，所述溶质占所述喷墨打印用墨水的质量分数可以为10％至50％，所述惰性粒子占所述喷墨打印用墨水的质量分数可以为0.1％至10％。所述溶剂、所述溶质、及所述惰性粒子所占所述喷墨打印用墨水的质量分数的选择原因与实施例一相同或相似，在此不再赘述。

本实施例中，所述分散剂用于防止所述惰性粒子的团聚。

本实施例中，所述分散剂也可以作为表面张力调节剂，可以在所述喷墨打印用墨水中分散所述惰性粒子的同时调节所述喷墨打印用墨水的表面张力，提高所述喷墨打印用墨水的成膜性，进而提高应用喷墨打印用墨水的所述显示面板或显示装置的产品质量。

所述分散剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数为0.1％至5％，具体选择原因与实施例二相同或相似，在此不再赘述。

本申请提出的喷墨打印用墨水的制备方法，通过将所述惰性粒子加入至溶剂中，所述惰性粒子在所述溶剂中处于悬浮状态，对溶解于所述溶剂中所述溶质的溶解量影响不大，因此，在提高所述喷墨打印用墨水的粘度的同时避免了所述喷墨打印用墨水中有效成分的含量的降低。

本申请提出了一种喷墨打印用墨水及其制备方法。该喷墨打印用墨水包括：溶剂、溶质、及惰性粒子。其中，惰性粒子为纳米材料。该惰性粒子悬浮于溶剂中，用以提升喷墨打印用墨水的粘度。本申请通过在喷墨打印用墨水中加入惰性粒子，惰性粒子在溶剂中处于悬浮状态，对溶解于溶剂中溶质的溶解量影响不大，因此，在提高喷墨打印用墨水的粘度的同时避免了喷墨打印用墨水中有效成分的含量的降低。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种喷墨打印用墨水及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种喷墨打印用墨水，其特征在于，包括：溶剂、溶质、及惰性粒子；

其中，所述惰性粒子为纳米材料；

所述惰性粒子悬浮于所述溶剂中，用以提升所述喷墨打印用墨水的粘度。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印用墨水，其特征在于，

所述惰性粒子的尺寸为10纳米至600纳米。

3.根据权利要求2所述的喷墨打印用墨水，其特征在于，

所述惰性粒子为二氧化硅纳米颗粒，二氧化钛纳米颗粒，聚四氟乙烯纳米颗粒，聚苯乙烯纳米颗粒中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的喷墨打印用墨水，其特征在于，所述溶质为钙钛矿材料。

5.根据权利要求4所述的喷墨打印用墨水，其特征在于，

所述钙钛矿材料包括三维、准二维、二维、一维、及零维钙钛矿材料中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的喷墨打印用墨水，其特征在于，所述溶剂为极性非质子型溶剂。

7.根据权利要求1所述的喷墨打印用墨水，其特征在于，

所述溶剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数为40％至89.9％，所述溶质占所述喷墨打印用墨水的质量分数为10％至50％，所述惰性粒子占所述喷墨打印用墨水的质量分数为0.1％至10％。

8.根据权利要求1所述的喷墨打印用墨水，其特征在于，所述喷墨打印用墨水还包括分散剂，所述分散剂用于防止所述惰性粒子的团聚。

9.根据权利要求8所述的喷墨打印用墨水，其特征在于，所述分散剂占所述喷墨打印用墨水的质量分数为0.1％至5％。

10.一种喷墨打印用墨水的制备方法，其特征在于，包括：

溶质溶解于溶剂中以得到第一溶液；

所述第一溶液中加入惰性粒子以及分散剂以得到喷墨打印用墨水；

其中，所述惰性粒子为纳米材料，用以提升所述喷墨打印用墨水的粘度。

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