CN111393908A - 量子点墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种量子点墨水，其由多元溶剂及均匀分散在该多元溶剂中的量子点材料组成；多元溶剂由混合均匀的沸点为100℃～160℃的低沸点溶剂、沸点为160℃～220℃的中沸点溶剂和沸点为220℃～260℃的高沸点溶剂组成；其中，低沸点溶剂、中沸点溶剂及高沸点溶剂均为非极性溶剂或弱极性溶剂。根据本发明的量子点墨水仅通过以高、中、低沸点溶剂组成的多元溶剂来分散量子点材料，即可使该量子点墨水中无需使用流平剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、润湿剂等功能性添加剂以及其他有机/无机填料等，从而使该量子点墨水解决了打印薄膜粗糙大的问题，从而实现了高效喷墨打印量子点器件的目的。本发明还公开了上述量子点墨水的制备方法。

Description

量子点墨水及其制备方法

技术领域

本发明属于喷墨打印工艺技术领域，具体来讲，涉及一种量子点墨水及其制备方法。

背景技术

当前是显示技术快速更迭的时代，QLED(量子点发光二极管)作为新型自发光显示技术的代表，正在快速发展，柔性化、大尺寸、低成本及印刷制造是目前的发展趋势。目前OLED(有机发光二极管)所使用的真空蒸镀技术设备成本高、材料利用率低且大尺寸良品率低，印刷技术能方便的实现图案化、柔性化、全彩打印、高效率、低成本，大面积化。对于溶液化分散的量子点材料，喷墨打印技术是目前公认能够实现红绿蓝发光像素的高分辨图案的最有效途径，从而实现真正的量子点AMQLED(主动式电致量子点发光)显示屏的低成本制造，是我国平板显示产业实现弯道超车的关键。

量子点印刷显示是使用按需喷墨打印的方式，将量子点发光材料、有机/无机电荷传输材料、纳米金属电极材料等配制成墨水，通过气泡式或液体压电式从喷嘴中喷出到承印基底的指定像素区域，从而实现显示器件制作的技术。虽然相比于真空蒸镀、旋涂工艺，喷墨打印有着诸多的优势，但是依然存在诸多问题在制约着印刷QLED显示关键技术的发展。

喷墨打印技术包括：墨水的研制、喷墨波形、溶剂挥发与挥干成膜等工艺。通常当喷墨打印墨水配方中溶剂选取不合适时，无论如何调配喷墨波形，都无法获得均匀的薄膜，主要原因是存在咖啡环现象。同时，量子点发光材料的光电性能，对器件表界面的杂质缺陷的依赖性非常高，主要是杂质缺陷易形成激子猝灭中心而严重影响器件的光效及寿命。故墨水配方中难挥发性成分的添加要慎重，如调控油墨适印性的表面活性剂、流平剂、保湿剂、稳定剂等。目前报道的量子点的墨水配方，大多是单一或两元溶剂，墨水在衬底打印上去时已然在表面开始挥发，随即在印刷完衬底中部和衬底边缘处挥发速度呈现较大差异，比如中间挥发较慢、边缘挥发较快，从而导致薄膜的均匀性差，由此在器件点亮时呈现无法修复的Mura现象。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种量子点墨水及其制备方法，该量子点墨水仅通过以高、中、低沸点溶剂组成的多元溶剂来分散量子点材料，即可使该量子点墨水中无需使用流平剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、润湿剂等功能性添加剂以及其他有机/无机填料等，从而使该量子点墨水解决了打印薄膜粗糙大的问题，从而实现了高效喷墨打印量子点器件的目的。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种量子点墨水，由多元溶剂及均匀分散在所述多元溶剂中的量子点材料组成；所述多元溶剂由混合均匀的低沸点溶剂、中沸点溶剂和高沸点溶剂组成；其中，所述低沸点溶剂、中沸点溶剂及所述高沸点溶剂均为非极性溶剂或弱极性溶剂；且所述低沸点溶剂的沸点为100℃～160℃，所述中沸点溶剂的沸点为160℃～220℃，所述高沸点溶剂的沸点为220℃～260℃。

进一步地，所述低沸点溶剂选自烷烃、烯烃、芳香烃、酯、胺和醚中的至少一种；所述中沸点溶剂选自烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酸、酯、胺和醚中的至少一种；所述高沸点溶剂均选自烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酯、砜和醚中的至少一种。

进一步地，所述低沸点溶剂的粘度小于1.5mPa·s，所述中沸点溶剂的粘度为1.5mPa·s～2.5mPa·s，所述高沸点溶剂的粘度大于2.5mPa·s。

进一步地，所述低沸点溶剂的表面张力小于26dyn/cm，所述中沸点溶剂的表面张力为26dyn/cm～34dyn/cm，所述高沸点溶剂的表面张力大于34dyn/cm；且所述中沸点溶剂的表面张力与所述低沸点溶剂的表面张力之比不低于1.5，所述高沸点溶剂的表面张力与所述中沸点溶剂的表面张力之比不低于1.5。

进一步地，所述低沸点溶剂选自正辛烷、2,3,4-三甲基戊烷、2,2,3-三甲基戊烷、正壬烷、2,2,5-三甲基己烷、2,2,3,3-四甲基丁烷、2-甲基庚烷、2,3,3-三甲基戊烷，2,3-二甲基己烷、2,5-二甲基己烷、4-甲基庚烷、3-甲基庚烷、3,4-二甲基己烷、2,4-二甲基己烷、2-甲基-3-乙基戊烷、3,3-二甲基己烷、3-乙基己烷、3-乙基己烷、2,3,4-三甲基戊烷、2,2-二甲基己烷、3,3-二甲基辛烷、正癸烷、反式-1,2-二甲基环己烷、1,3-二甲基环己烷、乙基环己烷、环庚烷、环辛烷、丁基环己烷、1-异丙基-4-甲基环己烷、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-甲基环己烯、1,5-环辛二烯、左旋α-蒎烯右旋α-蒎烯、左旋β-蒎烯、右旋β-蒎烯、苯乙炔、2-苯丙烯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、二甲苯、乙苯、丙苯、异丙苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯、叔丁苯、四氯乙烯、对二氯苯、溴苯、丁醚、三噁烷、丁酸、异丁酸、碳酸二乙酯、二丁胺、二异丁胺中的至少一种；所述中沸点溶剂选自正癸烷、环葵烷、正十一烷、正十二烷、顺-萘烷、反-萘烷、1,8-萜二烯、1-十一烯、1-十二烯、2-已基甲苯、3-已基甲苯、庚醇、辛醇、丙酸异戊酯、丁酸、苯胺、1,2,3-三甲苯、1,3,5-三甲苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、对甲基异丙苯、1,2,3,5-四甲苯、丁苯、仲丁基苯、叔丁基苯、均四甲苯、异丁基苯、戊苯、叔戊基苯、戊基甲苯、萘、四氢化萘、茚满、2,3-二氢茚、戊醚、异戊醚、草酸二乙酯中的至少一种；所述高沸点溶剂选自正十三烷、正十四烷、1-十四烯、1-十八烯、环己基环己烷、二戊苯、联苯、1-甲基萘、辛酸、硬脂酸丁酯、环己基苯二苯醚、苯己腈、二甲基砜中的至少一种。

进一步地，在所述多元溶剂中，所述低沸点溶剂的体积百分数为5％～25％，所述中沸点溶剂的体积百分数为50％～90％，所述高沸点溶剂的体积百分数为5％～25％。

进一步地，在所述量子点墨水中，所述量子点材料的质量百分数为0.5％～20％。

进一步地，所述量子点材料选自II-IV族量子点材料、III-V族量子点材料、IV-VI族量子点材料、全无机钙钛矿型量子点材料、杂化钙钛矿型量子点材料、掺杂型钙钛矿纳米晶、无铅钙钛矿纳米晶及半导体纳米晶中的任意一种。

进一步地，所述量子点材料具有表面配体；其中，所述表面配体选自酸配体、胺配体、季铵盐配体、硅烷配体、膦配体、氧膦配体、硫醇配体中的至少一种。

进一步地，所述酸配体选自硬脂酸、油酸、正十二酸、正癸酸、正辛酸、异辛酸、十八烷基膦酸、十四烷基膦酸、辛基膦酸、二辛基膦酸中的至少一种；所述胺配体选自十八胺、油胺、十二胺、正辛胺中的至少一种；所述季铵盐配体选自双十二烷基二甲基溴化铵、四辛基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种；所述硅烷配体选自笼型聚倍半硅氧烷、六甲基二硅氧烷、四甲氧基硅烷中的至少一种；所述膦配体为三辛基磷；所述氧膦配体为三辛基氧磷；所述硫醇配体选自乙二硫醇、己硫醇、八烷基硫醇、十二烷基硫醇和十八烷基硫醇中的至少一种。

本发明的另一目的还在于提供一种如上任一所述的量子点墨水的制备方法，其包括步骤：

S1、将所述量子点材料充分分散在所述中沸点溶剂中，获得第一混合溶液；其中，所述第一混合溶液的表面张力为24dyn/cm～36dyn/cm，粘度为1.2mPa·s～2.6mPa·s；

S2、向所述第一混合溶液中加入所述高沸点溶剂并混合均匀，获得第二混合溶液；其中，所述第二混合溶液的表面张力为28dyn/cm～40dyn/cm，粘度为1.6mPa·s～4.0mPa·s；

S3、向所述第二混合溶液中加入所述低沸点溶剂并混合均匀，获得所述量子点墨水；其中，所述量子点墨水的表面张力为26dyn/cm～38dyn/cm，粘度为1.4mPa·s～3.6mPa·s。

本发明仅通过以高、中、低沸点溶剂组成的多元溶剂来分散量子点材料，一方面通过设置梯度沸点的三类溶剂，使该量子点墨水在打印过程中达到调控溶剂挥发速度、表面张力以及粘度的目的，另一方面这些非极性溶剂或弱极性溶剂的选择，也可使量子点材料满足稳定分散且无明显的光学性能降低的要求；由此，即可使该量子点墨水中无需使用流平剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、润湿剂等功能性添加剂以及其他有机/无机填料等，从而使该量子点墨水解决了打印薄膜粗糙大的问题，从而实现了高效喷墨打印量子点器件的目的。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的实施例1的量子点墨水打印形成的薄膜的表面形貌；

图2是根据本发明的对比例1的对比墨水打印形成的对比薄膜的表面形貌；

图3是根据本发明的实施例1的量子点墨水打印形成的电致发光器件与对比例1的对比墨水打印形成的对比器件的电流密度-电压-发光亮度特性曲线对比图；

图4是根据本发明的实施例1的量子点墨水打印形成的电致发光器件与对比例1的对比墨水打印形成的对比器件的电流效率-亮度-功率效率特性曲线对比图；

图5是根据本发明的实施例1的量子点墨水打印形成的电致发光器件与对比例1的对比墨水打印形成的对比器件的外量子效率-亮度特性曲线对比图；

在上述图1-图5中，标记“三元”表示本发明的实施例1的量子点墨水所对应的打印产品；标记“二元”表示本发明的对比例1的对比墨水所对应的打印产品。

具体实施方式

以下，将参照附图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。

基于现有技术中的一般量子点墨水所存在的需要使用流平剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、润湿剂等功能性添加剂以及其他有机/无机填料，以及单一溶剂或二元溶剂而在打印薄膜的过程中导致薄膜的均匀性差的问题，本发明提供了一种全新的量子点墨水。该量子点墨水由多元溶剂及均匀分散在该多元溶剂中的量子点材料组成。

具体来讲，该多元溶剂是由混合均匀的沸点为100℃～160℃的低沸点溶剂、沸点为160℃～220℃的中沸点溶剂和沸点为220℃～260℃的高沸点溶剂组成的；并且，所述低沸点溶剂、中沸点溶剂及高沸点溶剂均为非极性溶剂或弱极性溶剂。本领域技术人员所公知的，在量子点墨水的溶剂选择中，低沸点溶剂导致其在打印应用中堵塞打印喷头，而高沸点溶剂又将导致打印过程中溶剂挥干过慢，而导致溶剂存在残留。由此，本发明中的多元溶剂的组成，一方面通过设置梯度沸点的三类溶剂，使该量子点墨水在打印过程中可实现梯度挥干，达到调控溶剂挥发速度、表面张力以及粘度的目的，从而实现喷墨打印量子点薄膜的可控打印，最终实现高亮、均匀、粗糙度低、高质量的量子点薄膜的印制；另一方面这些非极性溶剂或弱极性溶剂的选择，也可使量子点材料满足稳定分散且无明显的光学性能降低的要求。

值得说明的是，在本领域内，一般根据溶剂介电常数的大小来判断溶剂的极性；通常，相对介电常数大于3.6的物质为极性物质，相对介电常数在2.8-3.6范围内的物质为弱极性物质，而相对介电常数小于2.8则为非极性物质。

进一步地，低沸点溶剂选自烷烃、烯烃、芳香烃、酯、胺和醚中的至少一种；中沸点溶剂选自烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酸、酯、胺和醚中的至少一种；高沸点溶剂均选自烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酯、砜和醚中的至少一种。

优选地，控制低沸点溶剂的粘度小于1.5mPa·s、中沸点溶剂的粘度为1.5mPa·s～2.5mPa·s、高沸点溶剂的粘度大于2.5mPa·s。

更优选地，控制低沸点溶剂的表面张力小于26dyn/cm、中沸点溶剂的表面张力为26dyn/cm～34dyn/cm、高沸点溶剂的表面张力大于34dyn/cm；并且，中沸点溶剂的表面张力与低沸点溶剂的表面张力之比不低于1.5，高沸点溶剂的表面张力与中沸点溶剂的表面张力之比不低于1.5。

由此，根据上述高中低沸点溶剂的种类选择及粘度及表面张力的进一步优选限定，在本发明的多元溶剂中，低沸点溶剂优选自正辛烷、2,3,4-三甲基戊烷、2,2,3-三甲基戊烷、正壬烷、2,2,5-三甲基己烷、2,2,3,3-四甲基丁烷、2-甲基庚烷、2,3,3-三甲基戊烷，2,3-二甲基己烷、2,5-二甲基己烷、4-甲基庚烷、3-甲基庚烷、3,4-二甲基己烷、2,4-二甲基己烷、2-甲基-3-乙基戊烷、3,3-二甲基己烷、3-乙基己烷、3-乙基己烷、2,3,4-三甲基戊烷、2,2-二甲基己烷、3,3-二甲基辛烷、正癸烷、反式-1,2-二甲基环己烷、1,3-二甲基环己烷、乙基环己烷、环庚烷、环辛烷、丁基环己烷、1-异丙基-4-甲基环己烷、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-甲基环己烯、1,5-环辛二烯、左旋α-蒎烯右旋α-蒎烯、左旋β-蒎烯、右旋β-蒎烯、苯乙炔、2-苯丙烯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、二甲苯、乙苯、丙苯、异丙苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯、叔丁苯、四氯乙烯、对二氯苯、溴苯、丁醚、三噁烷、丁酸、异丁酸、碳酸二乙酯、二丁胺、二异丁胺中的至少一种，中沸点溶剂优选自正癸烷、环葵烷、正十一烷、正十二烷、顺-萘烷、反-萘烷、1,8-萜二烯、1-十一烯、1-十二烯、2-已基甲苯、3-已基甲苯、庚醇、辛醇、丙酸异戊酯、丁酸、苯胺、1,2,3-三甲苯、1,3,5-三甲苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、对甲基异丙苯、1,2,3,5-四甲苯、丁苯、仲丁基苯、叔丁基苯、均四甲苯、异丁基苯、戊苯、叔戊基苯、戊基甲苯、萘、四氢化萘、茚满、2,3-二氢茚、戊醚、异戊醚、草酸二乙酯中的至少一种，高沸点溶剂优选自正十三烷、正十四烷、1-十四烯、1-十八烯、环己基苯、环己基环己烷、二戊苯、联苯、1-甲基萘、辛酸、硬脂酸丁酯、环己基苯二苯醚、苯己腈、二甲基砜中的至少一种。

需要注意的是，在本发明的上述多元溶剂中，虽然某些溶剂是常规的有机溶剂，但其并非是任意常规有机溶剂的随意选择，而是严格遵循沸点梯度组成以及极性要求而进行选择的。如在本发明的多元溶剂中，正丁醇、丙二醇丙醚等极性较大的溶剂则是严格禁止使用的，这是由于其不利于量子点材料的分散，并且还会影响预制备的量子点墨水的稳定性。而本发明采用的各种溶剂均为非极性溶剂或弱极性溶剂，其有利于量子点材料的分散，适合长期存放，并且所形成的量子点墨水经过长时间的放置仍具有良好的喷墨状态，在应用过程中无卫星点和散点的产生。

值得说明的是，在本发明的上述多元溶剂中，“多元”是指根据沸点的要求，设置梯形的三类沸点范围的溶剂组分，每一类沸点范围的溶剂组分中，可以是具体的一种溶剂，也可以是至少两种溶剂的混合，而并非指只能是三种溶剂的混合。

在本发明的上述多元溶剂中，中沸点溶剂的目的主要在于对量子点材料形成良好的分散性，同时控制该量子点墨水在打印薄膜时的挥干速度；高沸点溶剂的目的主要在于调节所获得的量子点墨水的粘度，用以减缓其在打印薄膜时的挥干速度；而低沸点溶剂的目的则主要在于调节所获的的量子点墨水的表面张力。由此，在本发明的多元溶剂中，控制低沸点溶剂、中沸点溶剂以及高沸点溶剂的体积百分数依次为5％～25％、50％～90％和5％～25％，即三者的总体积为100％。

在本发明的量子点墨水中，量子点材料的质量百分数为0.5％～20％；换句话说，该量子点墨水是由0.5％～20％的量子点材料分散于80％～99.5％中的多元溶剂形成的，以上均为质量百分数。

进一步地，所述量子点材料可以选自II-IV族量子点材料、III-V族量子点材料、IV-VI族量子点材料、全无机钙钛矿型量子点材料、杂化钙钛矿型量子点材料、掺杂型钙钛矿纳米晶、无铅钙钛矿纳米晶及半导体纳米晶中的任意一种。

如CdS、CdSe、CdS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/CdS/ZnS、CdZnSe/ZnS等II-IV族量子点材料，GaAs、InP/ZnS等III-V族量子点材料，PbS/ZnS、PbSe/ZnS等IV-VI族量子点材料，CsPbX₃(X为Cl、Br、I)等全无机钙钛矿型量子点材料，CuInS₂、CuInS₂/ZnS、AgInS₂、AgInS₂/ZnS、Mn:ZnS、Cu:ZnS、Si、C、C₃N₄等半导体纳米晶。

优选地，上述量子点材料的表面具有表面配体，如酸配体、胺配体、季铵盐配体、硅烷配体、膦配体、氧膦配体、硫醇配体中的至少一种。

进一步地，上述酸配体可以是诸如硬脂酸、油酸、正十二酸、正癸酸、正辛酸、异辛酸、十八烷基膦酸、十四烷基膦酸、辛基膦酸、二辛基膦酸中的至少一种；胺配体可以是诸如十八胺、油胺、十二胺、正辛胺中的至少一种；季铵盐配体可以是诸如双十二烷基二甲基溴化铵、四辛基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种；硅烷配体可以是诸如笼型聚倍半硅氧烷、六甲基二硅氧烷、四甲氧基硅烷中的至少一种；膦配体可以是诸如三辛基磷；氧膦配体可以是诸如三辛基氧磷；硫醇配体可以是诸如乙二硫醇、己硫醇、八烷基硫醇、十二烷基硫醇和十八烷基硫醇中的至少一种。

本发明还公开了上述量子点墨水的制备方法，其包括下述步骤：

在步骤S1中，将量子点材料充分分散在中沸点溶剂中，获得第一混合溶液。

具体来讲，通过调配二者的用量，使该第一混合溶液的表面张力为24dyn/cm～36dyn/cm、粘度为1.2mPa·s～2.6mPa·s即可；如此，这一表面张力及粘度的限定基本符合预制备的量子点墨水对于表面张力及粘度的预期范围。

在步骤S2中，向第一混合溶液中加入高沸点溶剂并混合均匀，获得第二混合溶液。

具体来讲，通过缓慢添加高沸点溶剂，使该第二混合溶液的表面张力为28dyn/cm～40dyn/cm、粘度为1.6mPa·s～4.0mPa·s即可；如此，这一表面张力的进一步调配与限定即可更为符合预制备的量子点墨水对于表面张力的预期范围。

在步骤S3中，向第二混合溶液中加入低沸点溶剂并混合均匀，获得第三混合溶液，即为量子点墨水。

具体来讲，通过缓慢添加低沸点溶剂，使该量子点墨水的表面张力为26dyn/cm～38dyn/cm，粘度为1.4mPa·s～3.6mPa·s即可；如此，这一粘度的进一步调配与限定即可更为符合预制备的量子点墨水对于粘度的预期范围。

以下将通过具体的实施例来说明本发明的上述量子点墨水及其制备方法和有益效果，但本领域技术人员所理解的，本发明的量子点墨水及其制备方法并不限于下述实施例所列，下述实施例仅是上述量子点墨水及其制备方法的具体示例。

实施例1

本实施例提供了一种镉基量子点的三元溶剂墨水。

具体来讲，其包括95wt％的三元溶剂以及均匀分散在该三元溶剂中的5wt％的红光CdZnSe/ZnS量子点；该三元溶剂由体积分数为60％的中沸点溶剂茚满、20％的高沸点溶剂环己基苯、和20％的低沸点溶剂环辛烷均匀混合而成。

本实施例中的量子点墨水的具体制备方法如下：首先将红光CdZnSe/ZnS量子点原位合成，分散于中沸点溶剂茚满中并混合均匀，获得第一混合溶液，其中，该第一混合溶液的表面张力为29.8dyn/cm(25℃)，粘度为1.9mP·s(25℃)；然后向第一混合溶液中加入高沸点溶剂环己基苯并混合均匀，获得第二混合溶液，其中，该第二混合溶液的表面张力为33.2dyn/cm(25℃)，粘度为2.4mP·s；最后向第二混合溶液中加入低沸点溶剂环辛烷并混合均匀，获得第三混合溶液，即为最终量子点墨水。

通过表面张力仪测试该量子点墨水的表面张力为30.6dyn/cm(25℃)，通过马尔文流变仪测试该量子点墨水的粘度为2.1mP·s(25℃)。

实施例2

本实施例提供了一种镉基量子点的三元溶剂墨水。

具体来讲，其包括90wt％的三元溶剂以及均匀分散在该三元溶剂中的10wt％的红光CdSe/ZnSe量子点；该三元溶剂由体积分数为55％的中沸点溶剂正葵烷、20％的高沸点溶剂正十四烷、和25％的低沸点溶剂乙苯均匀混合而成。

本实施例中的量子点墨水的具体制备方法如下：首先将红光CdSe/ZnSe量子点原位合成，分散于中沸点溶剂正葵烷中并混合均匀，获得第一混合溶液，其中，该第一混合溶液的表面张力为26.5dyn/cm(25℃)，粘度为1.4mP·s；然后向第一混合溶液中加入高沸点溶剂正十四烷并混合均匀，获得第二混合溶液，其中，该第二混合溶液的表面张力为29.1dyn/cm(25℃)，粘度为1.8mP·s；最后向第二混合溶液中加入低沸点溶剂乙苯并混合均匀，获得第三混合溶液，即为最终量子点墨水。

通过表面张力仪测试该量子点墨水的表面张力为28.4dyn/cm(25℃)，通过马尔文流变仪测试该量子点墨水的的粘度为1.7mP·s(25℃)。

实施例3

本实施例提供了一种镉基量子点的三元溶剂墨水。

具体来讲，其包括85wt％的三元溶剂以及均匀分散在该三元溶剂中的15wt％的绿光CdSe/ZnS量子点；该三元溶剂由体积分数为70％的中沸点溶剂1,2,3-三甲苯、15％的高沸点溶剂二戊苯、和15％的低沸点溶剂2,4-二甲基环己烷均匀混合而成。

本实施例中的量子点墨水的具体制备方法如下：首先将绿光CdSe/ZnS量子点原位合成，分散于中沸点溶剂1,2,3-三甲苯中并混合均匀，获得第一混合溶液，其中，该第一混合溶液的表面张力为30.6dyn/cm(25℃)，粘度为2.0mP·s(25℃)；然后向第一混合溶液中加入高沸点溶剂二戊苯并混合均匀，获得第二混合溶液，其中，该第二混合溶液的表面张力为36.3dyn/cm(25℃)，粘度为2.6mP·s；最后向第二混合溶液中加入低沸点溶剂2,4-二甲基环己烷并混合均匀，获得第三混合溶液，即为最终量子点墨水。

通过表面张力仪测试该量子点墨水的表面张力为34.2dyn/cm(25℃)，通过马尔文流变仪测试该量子点墨水的粘度为2.3mP·s(25℃)。

实施例4

本实施例提供了一种镉基量子点的三元溶剂墨水。

具体来讲，其包括80wt％的三元溶剂以及均匀分散在该三元溶剂中的20wt％的蓝光CdZnS/ZnS量子点；该三元溶剂由体积分数为90％的中沸点溶剂均四甲苯、5％的高沸点溶剂联苯、和5％的低沸点溶剂1-辛烯均匀混合而成。

本实施例中的量子点墨水的具体制备方法如下：首先将蓝光CdZnS/ZnS量子点原位合成，分散于中沸点溶剂均四甲苯中并混合均匀，获得第一混合溶液，其中，该第一混合溶液的表面张力为27.4dyn/cm(25℃)，粘度为1.8mP·s(25℃)；然后向第一混合溶液中加入高沸点溶剂联苯并并混合均匀，获得第二混合溶液，其中，该第二混合溶液的表面张力为33.0dyn/cm(25℃)，粘度为2.4mP·s；最后向第二混合溶液中加入低沸点溶剂1-辛烯并混合均匀，获得第三混合溶液，即为最终量子点墨水。

通过表面张力仪测试该量子点墨水的表面张力为31.3dyn/cm(25℃)，通过马尔文流变仪测试该量子点墨水的粘度为2.2mP·s(25℃)。

实施例5

本实施例提供了一种无镉铅基量子点的三元溶剂墨水。

具体来讲，其包括90wt％的三元溶剂以及均匀分散在该三元溶剂中的10wt％的绿光CsPbBr₃量子点；该三元溶剂由体积分数为50％的中沸点溶剂戊苯、25％的高沸点溶剂1-十四烯、和25％的低沸点溶剂正辛烷均匀混合而成。

本实施例中的量子点墨水的具体制备方法如下：首先将绿光CsPbBr₃量子点原位合成，分散于中沸点溶剂戊苯中并混合均匀，获得第一混合溶液，其中，该第一混合溶液的表面张力为26.8dyn/cm(25℃)，粘度为1.8mP·s；然后向第一混合溶液中加入高沸点溶剂1-十四烯并并混合均匀，获得第二混合溶液，其中，该第二混合溶液的表面张力为34.2dyn/cm(25℃)，粘度为2.5mP·s；最后向第二混合溶液中加入低沸点溶剂正辛烷并混合均匀，获得第三混合溶液，即为最终量子点墨水。

通过表面张力仪测试该量子点墨水的表面张力为33.2dyn/cm(25℃)，通过马尔文流变仪测试该量子点墨水的粘度为2.2mP·s(25℃)。

实施例6

本实施例提供了一种无镉无铅基量子点的三元溶剂墨水。

具体来讲，其包括90wt％的三元溶剂以及均匀分散在该三元溶剂中的10wt％的蓝光InP/ZnS量子点；该三元溶剂由体积分数为80％的中沸点溶剂环葵烷、10％的高沸点溶剂正十三烷、和10％的低沸点溶剂异丙苯均匀混合而成。

本实施例中的量子点墨水的具体制备方法如下：首先将红光CdSe/ZnSe量子点原位合成，分散于中沸点溶剂环葵烷中并混合均匀，获得第一混合溶液，其中，该第一混合溶液的表面张力为24.5dyn/cm(25℃)，粘度为1.2mP·s；然后向第一混合溶液中加入高沸点溶剂正十三烷并混合均匀，获得第二混合溶液，其中，该第二混合溶液的表面张力为28.3dyn/cm(25℃)，粘度为1.6mP·s；最后向第二混合溶液中加入低沸点溶剂异丙苯并混合均匀，获得第三混合溶液，即为最终量子点墨水。

通过表面张力仪测试该量子点墨水的表面张力为26.4dyn/cm(25℃)，通过马尔文流变仪测试该量子点墨水的粘度为1.4mP·s(25℃)。

为了显示本发明的量子点墨水在打印薄膜时的有益效果，将上述实施例1中的量子点墨水进行打印成膜操作，并且将其应用于电致发光器件的制作中；对上述实施例1中的量子点墨水打印形成的薄膜的表面形貌进行了表征，如图1所示。从图1中可以看出，该薄膜的粗糙度为1.4nm。

与此同时，进行了下述对比实验。

对比例1

在该对比例1中，提供了一种与实施例1中相同量子点材料的二元溶剂墨水；具体来讲，在该对比墨水中，二元溶剂由体积分数为70％的高沸点溶剂环己基苯和30％的低沸点溶剂正壬烷均匀混合而成。

通过表面张力仪测试该对比墨水的表面张力为28.9dyn/cm(25℃)，通过马尔文流变仪测试该对比墨水的粘度为1.8mP·s(25℃)。

对本对比例中的对比墨水打印形成的对比薄膜的表面形貌进行了表征，如图2所示。从图2中可以看出，该对比薄膜的粗糙度为2.7nm；很显然，本发明的实施例中的具有多元溶剂的量子点墨水所获得的薄膜的粗糙度较该对比例中的具有二元溶剂的对比墨水所获得的对比薄膜的粗糙度大幅降低。由此，本发明的量子点墨水可解决现有技术中的二元溶剂墨水所存在的打印成膜时粗糙度大的问题，从而易于实现高效喷墨打印量子点器件的制作。

与此同时，分别将上述实施例1中的量子点墨水打印形成的电致发光器件与对比例1的对比墨水打印形成的对比器件的电学及光学性能分别进行了测试，其电流密度-电压-发光亮度特性曲线对比图如图3所示，电流效率-亮度-功率效率特性曲线对比图如图4所示，外量子效率-亮度特性曲线对比图如图5所示。

从图3中可以看出，本发明的实施例1中的量子点墨水在应用于电致发光器件的制作中时，相比于对比例1中的二元墨水具有更高的亮度和更低的漏电流。从图4中可以看出，本发明的实施例1中的量子点墨水在应用于电致发光器件的制作中时，相比于对比例1中的二元墨水具有更高的电流效率和功率效率。从图5中可以看出，本发明的实施例1中的量子点墨水在应用于电致发光器件的制作中时，相比于对比例1中的二元墨水具有更高的外量子效率。

本发明的上述三元溶剂的量子点墨水可以实现基于QLED器件常用空穴传输层(Poly-TPD、TFB、PVK、PTAA等)、混合空穴传输层(TFB：PVK、Poly-TPD:CBP、PVK:TAPC等)、双空穴传输层(Poly-TPD/PVK等)、无机氧化物(NiO、VO_X、MoO₃等)、电子传输层(ZnO、Zn_xMg_1-xO、掺杂ZnO、PEI、PEIE、PFN、PFN-Br、PFN-OX等)等功能膜层的喷墨打印，并且对其下层的传输层无明显侵蚀影响，故可印制成高质量的薄膜，实现高性能印刷QLED器件。

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 (11)

1.一种量子点墨水，其特征在于，由多元溶剂及均匀分散在所述多元溶剂中的量子点材料组成；所述多元溶剂由混合均匀的低沸点溶剂、中沸点溶剂和高沸点溶剂组成；其中，所述低沸点溶剂、中沸点溶剂及所述高沸点溶剂均为非极性溶剂或弱极性溶剂；且所述低沸点溶剂的沸点为100℃～160℃，所述中沸点溶剂的沸点为160℃～220℃，所述高沸点溶剂的沸点为220℃～260℃。

2.根据权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，所述低沸点溶剂选自烷烃、烯烃、芳香烃、酯、胺和醚中的至少一种；所述中沸点溶剂选自烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酸、酯、胺和醚中的至少一种；所述高沸点溶剂均选自烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酯、砜和醚中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的量子点墨水，其特征在于，所述低沸点溶剂的粘度小于1.5mPa·s，所述中沸点溶剂的粘度为1.5mPa·s～2.5mPa·s，所述高沸点溶剂的粘度大于2.5mPa·s。

4.根据权利要求3所述的量子点墨水，其特征在于，所述低沸点溶剂的表面张力小于26dyn/cm，所述中沸点溶剂的表面张力为26dyn/cm～34dyn/cm，所述高沸点溶剂的表面张力大于34dyn/cm；且所述中沸点溶剂的表面张力与所述低沸点溶剂的表面张力之比不低于1.5，所述高沸点溶剂的表面张力与所述中沸点溶剂的表面张力之比不低于1.5。

5.根据权利要求4所述的量子点墨水，其特征在于，所述低沸点溶剂选自正辛烷、2,3,4-三甲基戊烷、2,2,3-三甲基戊烷、正壬烷、2,2,5-三甲基己烷、2,2,3,3-四甲基丁烷、2-甲基庚烷、2,3,3-三甲基戊烷，2,3-二甲基己烷、2,5-二甲基己烷、4-甲基庚烷、3-甲基庚烷、3,4-二甲基己烷、2,4-二甲基己烷、2-甲基-3-乙基戊烷、3,3-二甲基己烷、3-乙基己烷、3-乙基己烷、2,3,4-三甲基戊烷、2,2-二甲基己烷、3,3-二甲基辛烷、正癸烷、反式-1,2-二甲基环己烷、1,3-二甲基环己烷、乙基环己烷、环庚烷、环辛烷、丁基环己烷、1-异丙基-4-甲基环己烷、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-甲基环己烯、1,5-环辛二烯、左旋α-蒎烯右旋α-蒎烯、左旋β-蒎烯、右旋β-蒎烯、苯乙炔、2-苯丙烯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、二甲苯、乙苯、丙苯、异丙苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯、叔丁苯、四氯乙烯、对二氯苯、溴苯、丁醚、三噁烷、丁酸、异丁酸、碳酸二乙酯、二丁胺、二异丁胺中的至少一种；所述中沸点溶剂选自正癸烷、环葵烷、正十一烷、正十二烷、顺-萘烷、反-萘烷、1,8-萜二烯、1-十一烯、1-十二烯、2-已基甲苯、3-已基甲苯、庚醇、辛醇、丙酸异戊酯、丁酸、苯胺、1,2,3-三甲苯、1,3,5-三甲苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、对甲基异丙苯、1,2,3,5-四甲苯、丁苯、仲丁基苯、叔丁基苯、均四甲苯、异丁基苯、戊苯、叔戊基苯、戊基甲苯、萘、四氢化萘、茚满、2,3-二氢茚、戊醚、异戊醚、草酸二乙酯中的至少一种；所述高沸点溶剂选自正十三烷、正十四烷、1-十四烯、1-十八烯、环己基环己烷、二戊苯、联苯、1-甲基萘、辛酸、硬脂酸丁酯、环己基苯二苯醚、苯己腈、二甲基砜中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一所述的量子点墨水，其特征在于，在所述多元溶剂中，所述低沸点溶剂的体积百分数为5％～25％，所述中沸点溶剂的体积百分数为50％～90％，所述高沸点溶剂的体积百分数为5％～25％。

7.根据权利要求6所述的量子点墨水，其特征在于，在所述量子点墨水中，所述量子点材料的质量百分数为0.5％～20％。

8.根据权利要求6所述的量子点墨水，其特征在于，所述量子点材料选自II-IV族量子点材料、III-V族量子点材料、IV-VI族量子点材料、全无机钙钛矿型量子点材料、杂化钙钛矿型量子点材料、掺杂型钙钛矿纳米晶、无铅钙钛矿纳米晶及半导体纳米晶中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的量子点墨水，其特征在于，所述量子点材料具有表面配体；其中，所述表面配体选自酸配体、胺配体、季铵盐配体、硅烷配体、膦配体、氧膦配体、硫醇配体中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的量子点墨水，其特征在于，所述酸配体选自硬脂酸、油酸、正十二酸、正癸酸、正辛酸、异辛酸、十八烷基膦酸、十四烷基膦酸、辛基膦酸、二辛基膦酸中的至少一种；所述胺配体选自十八胺、油胺、十二胺、正辛胺中的至少一种；所述季铵盐配体选自双十二烷基二甲基溴化铵、四辛基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种；所述硅烷配体选自笼型聚倍半硅氧烷、六甲基二硅氧烷、四甲氧基硅烷中的至少一种；所述膦配体为三辛基磷；所述氧膦配体为三辛基氧磷；所述硫醇配体选自乙二硫醇、己硫醇、八烷基硫醇、十二烷基硫醇和十八烷基硫醇中的至少一种。

11.一种如权利要求1-10任一所述的量子点墨水的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将所述量子点材料充分分散在所述中沸点溶剂中，获得第一混合溶液；其中，所述第一混合溶液的表面张力为24dyn/cm～36dyn/cm，粘度为1.2mPa·s～2.6mPa·s；

S2、向所述第一混合溶液中加入所述高沸点溶剂并混合均匀，获得第二混合溶液；其中，所述第二混合溶液的表面张力为28dyn/cm～40dyn/cm，粘度为1.6mPa·s～4.0mPa·s；

S3、想所述第二混合溶液中加入所述低沸点溶剂并混合均匀，获得所述量子点墨水；其中，所述量子点墨水的表面张力为26dyn/cm～38dyn/cm，粘度为1.4mPa·s～3.6mPa·s。

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