CN114806275B - 打印墨水、显示面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种打印墨水与显示面板及其制备方法，所述打印墨水包括特定的邻硝基苄巯基化合物，该类化合物可在紫外光照射下发生断键，生成活性基团巯基与亚硝基，相邻分子间的巯基与亚硝基反应并键连，快速交联形成聚合物网络，从而完成固化，由于该反应速率较快且可在空气氛围中进行，使得该打印墨水可直接在空气氛围中进行光固化，且具有较快的固化速率，适合大规模的产业化应用。

Description

打印墨水、显示面板及其制备方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种打印墨水、显示面板及其制备方法。

背景技术

近年来，喷墨打印(IJP，Inkjet Printing)技术获得了平板显示行业的广泛关注。IJP技术可以高精度地控制墨水滴下位置，在指定区域形成墨水沉积，获得精细图案，因此适用于大尺寸、高分辨率的面板制造。IJP工艺通常搭配紫外光(UV)固化制程，目的是为了获得稳定的干膜层，因此，墨水体系的UV固化效率将直接影响整个工艺的优良。

目前，已商业化IJP墨水的主要成分通常为丙烯酸树脂或环氧树脂单体与预聚物，它们是典型的自由基聚合型单元，在UV光与引发剂作用下，发生自由基聚合，最终固化形成所需膜层，然而自由基聚合存在氧阻聚问题，严重降低了墨水的固化效率，这个问题在制备薄膜等薄层形态时尤为突出，因此，为了获得性能满足要求的固化膜层，UV固化制程均需在氮气等惰性气体氛围中进行，且固化时间长达1-5min，这无疑大幅提高了IJP工艺的设备成本及制程要求，不利于喷墨打印工艺的大规模应用及碳中和理念的推广。

发明内容

本发明提供一种打印墨水、显示面板及其制备方法，解决了打印墨水需在惰性气体氛围下固化造成固化条件高的问题。

为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种打印墨水，所述打印墨水包括如下结构式表示的邻硝基苄巯基化合物：

其中，L1与L2独立地选自碳原子数为2-10的烷基，且所述烷基在链骨架上包括0-4个选自氧、硫、氮以及硅的杂原子，L1与L2相同或相异。

在本发明实施例提供的一打印墨水中，所述L1与L2独立地选自碳原子数为2-10的烷基。

在本发明实施例提供的一打印墨水中，所述打印墨水还包括硫醇类化合物，所述硫醇类化合物中的巯基数量大于或等于2。

在本发明实施例提供的一打印墨水中，所述硫醇类化合物为脂肪族硫醇。

在本发明实施例提供的一打印墨水中，所述打印墨水还包括功能性掺杂物，所述功能性掺杂物选自量子点、有机染料、钙钛矿前驱体、钙钛矿量子点以及荧光粉。

在本发明实施例提供的一打印墨水中，所述功能性掺杂物的化学结构中包括氨基。

在本发明实施例提供的一打印墨水中，所述邻硝基苄巯基化合物的含量为20-80wt％，所述硫醇类化合物的含量为10-30wt％。

在本发明实施例提供的一打印墨水中，所述功能性掺杂物的含量为10-50wt％。

第二方面，本发明还提供了一种显示面板的制备方法，使用权利要求1-8任意一项所述的打印墨水，所述制备方法包括如下步骤：

S10：提供一衬底，将所述的打印墨水打印至所述衬底上形成墨水湿膜层；

S20：在空气氛围下使用紫外光照射所述墨水湿膜层，使得所述墨水湿膜层固化形成功能层。

第三方面，本发明还提供了一种显示面板，所述显示面板由上述的显示面板的制备方法制备而得。

有益效果：本发明提供了一种打印墨水与显示面板及其制备方法，所述打印墨水包括特定的邻硝基苄巯基化合物，该类化合物可在紫外光照射下发生断键，生成活性基团巯基与亚硝基，相邻分子间的巯基与亚硝基反应并键连，快速交联形成聚合物网络，从而完成固化，由于该反应速率较快且可在空气氛围中进行，使得该打印墨水可直接在空气氛围中进行光固化，且具有较快的固化速率，适合大规模的产业化应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明现有技术提供一种打印墨水的固化原理示意图；

图2是本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的文字流程示意图；

图3a-3d是本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的结构流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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”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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

已商业化IJP墨水的主要成分通常为丙烯酸树脂或环氧树脂单体与预聚物，它们是典型的自由基聚合型单元，在UV光与引发剂作用下，发生自由基聚合，最终固化形成所需膜层，然而自由基聚合存在氧阻聚问题，严重降低了墨水的固化效率，请参阅图1，以丙烯酸树脂为例，在氮气氛围下，使用紫外光照射可使得IJP墨水固化充分，形成完整致密的薄膜，然而在氧气氛围下，聚合固化的过程被氧气阻止，无法形成连片的薄膜。

为解决上述问题，本发明一实施例提供一种打印墨水，以下分别进行详细说明。

所述包括如下结构式表示的邻硝基苄巯基化合物：

其中，L1与L2的具体结构无特殊限定，其作用为将S连接至苯环并成环，通常情况下，L1与L2独立地选自碳原子数为2-10的烷基，且所述烷基在链骨架上包括0-4个选自氧、硫、氮以及硅的杂原子，L1与L2相同或相异；

上述的邻硝基苄巯基化合物经紫外光光照，邻硝基苄巯基化合物中的硫与苄基间发生断键，释放出巯基与亚硝基活性基团，具体如下式所示：

上述邻硝基苄巯基化合物1经紫外光光照断键后形成的化合物2中包含两个巯基与两个亚硝基，一份子的巯基、亚硝基可与相邻分子的亚硝基、巯基迅速发生类蛋白亚硝基化反应，使得亚硝基与巯基连接，进而快速交联形成聚合物网络，实现打印膜层的固化，具体如下式所示：

进一步地，反应生成的化合物3的支链上还存在着活性基团巯基，进一步与剩余未反应的亚硝基反应，形成如下的化合物4：

可以理解的是，上述由化合物2形成化合物3以及由化合物3生成化合物4的过程无先后顺序，可视为同步进行进而快速交联形成聚合物网络；

由于上述类蛋白亚硝基化反应是一种可瞬时完成的高效的非自由基反应，一方面，该反应速率快，使得聚合时间缩短，另一方面，该反应无需再惰性气体氛围中进行，氧气的存在不会对固化过程造成破坏，从而可实现在空气环境中进行紫外光固化；

综上，在本实施例所提供的打印墨水中，通过加入上述特定的邻硝基苄巯基化合物，该类化合物可在紫外光照射下发生断键，生成活性基团巯基与亚硝基，相邻分子间的巯基与亚硝基反应并键连，快速交联形成聚合物网络，从而完成固化，由于该反应速率较快且可在空气氛围中进行，使得该打印墨水可直接在空气氛围中进行光固化，且具有较快的固化速率，适合大规模的产业化应用。

补充说明的是，在链骨架上包括选自氧、硫、氮以及硅的杂原子，是指该在杂原子设置于碳链内，即连接于两个碳原子之间。

在一些实施例中，所述L1与L2独立地选自碳原子数为2-10的烷基，即该L1与L2未包含杂原子或其他的特殊官能团，以避免引入其他的活性基团影响上述聚合反应的进行，或影响最终固化形成的薄膜的相关性能；

示例性地，所述L1与L2选自亚乙基、亚丙基、亚丁基以及亚己基等，且L1与L2相同。

在一些实施例中，为了进一步改善该打印墨水的相关性能，所述打印墨水中还包括硫醇类化合物，一分子所述硫醇类化合物包括两个或两个以上的巯基，该具有两个及以上的硫醇类化合物作为交联剂，提供的巯基可与上述邻硝基苄巯基化合物释放的亚硝基进行反应，即参与到上述聚合反应中，一方面可提升上述聚合反应的速率，从而进一步提升该打印墨水的固化速率，另一方面，可使得反应形成的聚合物网络具有更高的交联度，进而使得该打印墨水固化形成的膜层具有更优的致密性。

进一步地，当该打印墨水应用于显示领域用于制备显示面板时，所述硫醇类化合物通常采用脂肪族硫醇，以避免引入芳香基或杂芳基导致该打印墨水固化形成的膜层带有特定的颜色，使得该打印墨水固化形成的膜层带有特定的颜色保持较高的透过率；

该脂肪族硫醇的碳原子数通常为2-10，示例性地，该脂肪族化合物具体可选自1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,6-己二硫醇等。

在一些实施例中，所述打印墨水还包括功能性掺杂物，以使得该打印墨水固化后形成的膜层具有所需的功能，示例性地，当所述打印墨水应用于显示领域时，所述功能性掺杂物选自量子点、有机染料、钙钛矿前驱体、钙钛矿量子点以及荧光粉，从而使得该打印墨水具有特定的光电特性。

进一步地，所述功能性掺杂物的化学结构中包括氨基，从而可使得该功能性掺杂物可均匀的分散在固化后的膜层中，使得固化后的膜层可更好地实现特定的功能，例如，当该功能性掺杂物为量子点时，可大大减轻该量子点团聚以及自吸收的现象，从而使得固化后的膜层具有更优异的光电性能；

其中的原理结合如下化学式进行具体解释：

上述的邻硝基苄巯基化合物经紫外光光照发生断键后除了会形成亚硝基与巯基以外，还会形成醛基C＝O，通过在所述功能性掺杂物的化学结构中设置一定量的氨基，即该的化学式可视作为F-NH,功能性掺杂物中的氨基与醛基发生反应并连接，从而使得功能性掺杂物最终均匀地连接在形成的聚合物网络中，即使得该功能性掺杂物可均匀的分散在固化后的膜层中。

在一些实施例中，所述邻硝基苄巯基化合物的含量为20-80wt％，示例性地，所述邻硝基苄巯基化合物的含量为40wt％、50wt％、60wt％、70wt％或80wt％，所述硫醇类化合物的含量为10-30wt％，示例性地，所述硫醇类化合物的含量为15wt％、20wt％、25wt％或30wt％。

进一步地，当所述打印墨水包括功能性掺杂物时，所述功能性掺杂物的含量为10-50wt％，示例性地，所述功能性掺杂物的含量为20wt％、30wt％、40wt％或50wt％。

在一些实施例中，所述打印墨水还包括其他必要的助剂，例如包括表面张力调节剂，流平剂，消泡剂等，在所述打印墨水中，所述助剂的含量为0.2-5wt％。

需要说明的是，上述打印墨水中仅描述了上述成分，可以理解的是，除了上述成分之外，还可以根据需要包括任何其他的必要的成分，具体此处不作限定。

本发明的另一实施例还提供了一种显示面板的制备方法，如下结合图2与图3a-3d进行详述：

所述制备方法包括如下步骤：

S10：提供一衬底，将所述的打印墨水打印至所述衬底上形成墨水湿膜层；

S20：在空气氛围下使用紫外光照射所述墨水湿膜层，使得所述墨水湿膜层固化形成功能层。

具体地，请参阅图3b，提供一衬底100，所述衬底100为需要形成打印墨水的区域，将上述实施例提供的打印墨水打印至所述衬底100上形成墨水湿膜层300；

通常情况下，为了使得该墨水湿膜层300仅在对应地区域形成，请参阅图3a首先在衬底100上形成挡墙层200，所述挡墙层200具有特定的间隙区域，用于限定打印墨水的具体打印区域，使得固化形成的功能层具有预定的形状，再具体通过喷墨打印工艺在所述挡墙层200的间隙区域打印所述打印墨水形成湿膜层300；

请参阅图3c，在空气氛围下使用紫外光照射所述墨水湿膜层300，使得所述墨水湿膜层300固化形成功能层400，即如图3d所示。

由于使用了上述特定打印墨水，使得步骤S20的固化过程可直接在空气氛围中进行，且固化速率快，通常的固化时间为1-120秒。

本发明另一实施例还提供了一种显示面板，所述显示面板由上述实施例所提供的显示面板的制备方法制备而得，其中，所述功能层可以为色转换层或显示面板中其他任意可通过喷墨打印工艺以及光固化工艺形成的膜层。

本发明另一实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括前述实施例所提供的显示面板，所述显示装置包括但不限于手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑以及电视机等。

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，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

以上对本发明实施例所提供的一种打印墨水与显示面板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发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种打印墨水，其特征在于，所述打印墨水包括如下结构式表示的邻硝基苄巯基化合物：

其中，L1与L2独立地选自碳原子数为2-10的烷基，且所述烷基在链骨架上包括0-4个选自氧、硫、氮以及硅的杂原子，L1与L2相同或相异。

2.根据权利要求1所述的打印墨水，其特征在于，所述L1与L2独立地选自碳原子数为2-10的烷基。

3.根据权利要求1所述的打印墨水，其特征在于，所述打印墨水还包括硫醇类化合物，所述硫醇类化合物中的巯基数量大于或等于2。

4.根据权利要求3所述的打印墨水，其特征在于，所述硫醇类化合物为脂肪族硫醇。

5.根据权利要求1所述的打印墨水，其特征在于，所述打印墨水还包括功能性掺杂物，所述功能性掺杂物选自量子点、有机染料、钙钛矿前驱体、钙钛矿量子点以及荧光粉。

6.根据权利要求5所述的打印墨水，其特征在于，所述功能性掺杂物的化学结构中包括氨基。

7.根据权利要求3所述的打印墨水，其特征在于，所述邻硝基苄巯基化合物的含量为20-80wt％，所述硫醇类化合物的含量为10-30wt％。

8.根据权利要求5所述的打印墨水，其特征在于，所述功能性掺杂物的含量为10-50wt％。

9.一种显示面板的制备方法，其特征在于，使用权利要求1-8任意一项所述的打印墨水，所述制备方法包括如下步骤：

S10：提供一衬底，将所述的打印墨水打印至所述衬底上形成墨水湿膜层；

S20：在空气氛围下使用紫外光照射所述墨水湿膜层，使得所述墨水湿膜层固化形成功能层。

10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板由权利要求9所述的显示面板的制备方法制备而得。

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