CN115322621A - 一种墨水及发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种墨水及发光二极管，所述墨水包括金属氧化物纳米颗粒、第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂。所述第一溶剂的表面张力小于所述第二溶剂的表面张力，所述第二溶剂的表面张力小于所述第三溶剂的表面张力。所述第一溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第二溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第一溶剂与所述第二溶剂的沸点不同。本申请通过在配制墨水时，选用了表面张力具有梯度、且沸点不同的三种溶剂共同作为溶剂，使得该墨水在喷墨打印时形成马兰戈尼流，进而避免咖啡环现象。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种墨水及发光二极管。
背景技术
氧化锌是一种宽禁带直接带隙的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，室温下禁带宽度为3.37eV，是一种重要的半导体光电子材料。在电学上表现为n型导电类型，电阻率低至10-4Ω/cm。由于其具有优良的光电特性，因而在光电器件上有很大的应用价值。例如，将氧化锌材料用作有机电致发光(Organic Light-Emitting Diode,OLED)和量子点电致发光(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)等平板显示器件的电荷传输材料。
喷墨打印(Ink-jet printing,IJP)技术近年来在光电子器件制造方面得到广泛的研究和应用。IJP技术在OLED和QLED显示制造技术中被认为是解决高成本和实现大面积的有效途径，这种技术可结合功能性材料的溶液和先进的喷墨打印设备来制作OLED或QLED显示屏，提高材料的利用率和生产效率，降低制造成本，提高产能。但喷墨打印设备对墨水要求较高，例如合适的沸点、粘度、表面张力、以及分散均匀稳定的溶质，给墨水配制带来较大的困难。
在对现有技术的研究和实践过程中，本申请的发明人发现，目前氧化锌墨水基本上都是将氧化锌直接分散在溶剂中，然而将氧化锌分散于分散稳定性相对较好的溶剂如甲醇、乙醇等，得到的墨水粘度非常小，沸点也很低，无法满足打印成膜特性的要求。而且，在氧化锌墨水的打印过程中经常会出现咖啡环效应，这非常不利于打印器件后续的加工以及影响器件的性能。
发明内容
本申请提供一种墨水及发光二极管，可以避免在喷墨打印时出现咖啡环现象。
本申请提供一种墨水，包括金属氧化物纳米颗粒、第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂；所述第一溶剂的表面张力小于所述第二溶剂的表面张力，所述第二溶剂的表面张力小于所述第三溶剂的表面张力；所述第一溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第二溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第一溶剂与所述第二溶剂的沸点不同。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属氧化物纳米颗粒的质量百分比为5％至10％，所述第一溶剂的质量百分比为35％至45％，所述第二溶剂的质量百分比为15％至20％，所述第三溶剂的质量百分比为35％至45％。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一溶剂的表面张力小于35mN/m，所述第二溶剂的表面张力为35mN/m至40mN/m，所述第三溶剂的表面张力大于40mN/m。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一溶剂的沸点为200℃以上，所述第二溶剂的沸点为190℃至220℃，所述第三溶剂的沸点为100℃至190℃。
可选的，在本申请的一些实施例中，在20℃至30℃条件下，所述墨水的粘度为0.5mPa·s至60mPa·s，所述墨水的表面张力为25mN/m至40mN/m。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮、硫杂丁烷、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、苯甲酸乙酯、环丁砜中的一种或多种的组合。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二溶剂为对甲酚、间甲酚、苯甲醇、邻甲酚中的一种或多种的组合。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第三溶剂为去离子水、乙二胺、丙二醇中的一种或多种的组合。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述墨水还包括粘度调节剂和/或表面张力调节剂，所述粘度调节剂的质量百分比为0％至5％，所述表面张力调节剂的质量百分比为0％至5％。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属氧化物纳米颗粒为氧化镍纳米颗粒、氧化钼纳米颗粒、氧化钨纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒、氧化钛纳米颗粒和氧化锡纳米颗粒中的一种或多种的组合。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述墨水由金属氧化物纳米颗粒、第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、粘度调节剂和表面张力调节剂组成。
相应的，本申请还提供一种发光二极管，所述发光二极管包括载流子传输层，所述载流子传输层采用以上所述的墨水制备而成。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述载流子传输层为空穴传输层，所述空穴传输层采用的墨水中的金属氧化物纳米颗粒为氧化镍纳米颗粒、氧化钼纳米颗粒和氧化钨纳米颗粒中的一种或多种的组合；和/或，
所述载流子传输层为电子传输层，所述电子传输层采用的墨水中的金属氧化物纳米颗粒为氧化锌纳米颗粒、氧化钛纳米颗粒和氧化锡纳米颗粒中的一种或多种的组合。
本申请提供一种墨水及发光二极管，所述墨水包括金属氧化物纳米颗粒、第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂。所述第一溶剂的表面张力小于所述第二溶剂的表面张力，所述第二溶剂的表面张力小于所述第三溶剂的表面张力。所述第一溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第二溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第一溶剂与所述第二溶剂的沸点不同。本申请通过在配制墨水时，选用了表面张力具有梯度、且沸点不同的三种溶剂共同作为溶剂，能够在喷墨打印的液滴挥发时形成马兰戈尼流，从而避免咖啡环现象。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，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申请的一些实施例，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是本申请提供的发光二极管的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请中的附图，对本申请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。
本申请提供一种墨水及发光二极管。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。
本申请提供一种墨水，墨水包括金属氧化物纳米颗粒、第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂。其中，第一溶剂的表面张力小于第二溶剂的表面张力，第二溶剂的表面张力小于第三溶剂的表面张力。第一溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，第二溶剂的沸点大于第三溶剂的沸点，第一溶剂与第二溶剂的沸点不同。
其中，金属氧化物纳米颗粒为氧化镍纳米颗粒、氧化钼纳米颗粒、氧化钨纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒、氧化钛纳米颗粒或氧化锡纳米颗粒中的一种或多种的组合。
表面张力是指作用于液体表面，使液体表面积缩小的力。液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层。表面层的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些。因此表层分子间的相互作用表现为引力，也就是表面张力。
由于在喷墨打印时，溶液接触打印基板的过程中，液滴边缘处的溶剂挥发速度大于液滴中心处的溶剂挥发速度。本申请中的第三溶剂沸点最低，因此在边缘处第三溶剂的挥发量会大于第一溶剂和第二溶剂，又由于第三溶剂的表面张力最高，因此液滴边缘处的表面张力会低于液滴中心处的表面张力。从而在液滴表面形成表面张力的梯度变化。此时，液滴表面会形成马兰戈尼流，将溶质从液滴的边缘位置携带到液滴的中心位置，进而避免咖啡环的出现。并且，可以通过第二溶剂浓度的变化调控马兰戈尼流的流速，使得墨水的成膜更加可控，制成的膜层更均匀。
由于在溶液蒸发的过程中，溶液的边缘通常会固定在一个位置，液滴的半径不变，只是接触角变小。因此溶液维持液滴面积不变，就产生了一个从中心向边缘的流动过程，流动时将溶质带到溶液边缘并沉积，最终形成了环状沉积物，这个现象称为咖啡环效应(coffeeringeffect)。
马兰戈尼流，也可称为马兰戈尼效应(Marangoni effect)。马兰戈尼效应是指由于两种表面张力不同的液体界面之间存在张力的梯度而使质量移动的现象。出现马兰戈尼效应的原因是表面张力大的液体对其周围表面张力小的液体的拉力强，产生表面张力梯度，使液体从表面张力低向张力高的方向流动。因此，本申请中利用第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂的沸点不同和三种溶剂的表面张力梯度，共同促成马兰戈尼效应，将溶质从边缘处带到中心处，从而避免咖啡环现象。
需要说明的是，用语第一、第二、第三等仅仅作为标示使用，并没有强加数字要求或建立顺序。本发明的各种实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制；因此，应当认为的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
其中，第一溶剂的沸点为200℃以上，第二溶剂的沸点为190℃至220℃，第三溶剂的沸点为100℃至190℃。具体地，第一溶剂的沸点可以为200℃、201℃、202℃、203℃、204℃、205℃、210℃、220℃、230℃、240℃或250℃，第二溶剂的沸点可以为190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃或220℃，第三溶剂的沸点可以为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃或190℃。
其中，在选取第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂的沸点时，三种溶剂可以形成沸点的梯度。即，第一溶剂的沸点大于第二溶剂的沸点，第二溶剂的沸点大于第三溶剂的沸点。结合液滴的挥发特性，也就是液滴的边缘处的溶剂挥发速度大于液滴中心处的溶剂挥发速度。能够使液滴在挥发过程中由边缘向中心形成三阶表面张力的梯度，能够更好地实现马兰戈尼效应，使溶液挥发后沉积的溶质更均匀。
在实际操作中，保证第一溶剂的沸点和第二溶剂的沸点大于第三溶剂的沸点已经能够达到产生马兰戈尼流的效果。因此，第一溶剂和第二溶剂的沸点数值范围可以交叉。本申请对此不作限制。
在一些实施例中，金属氧化物纳米颗粒的质量百分比为5％至10％，第一溶剂的质量百分比为35％至45％，第二溶剂的质量百分比为15％至20％，第三溶剂的质量百分比为35％至45％。
具体地，金属氧化物纳米颗粒的质量百分比可以为5％、6％、7％、8％、9％或10％。其中，选取金属氧化物纳米颗粒的质量百分比为5％至10％能够使墨水得到更好的应用。若金属氧化物纳米颗粒的含量太低，会使得金属氧化物纳米颗粒之间的间隙过大，在传输电流时容易产生漏电流。若金属氧化物纳米颗粒的含量太高，又会使得金属氧化物纳米颗粒之间的间隙过小，从而导致金属氧化物纳米颗粒之间的能量转移，使得传输电流时的效率降低。
第一溶剂的质量百分比可以为35％、37％、40％、42％或45％。第二溶剂的质量百分比可以为15％、16％、17％、18％、19％或20％。第三溶剂的质量百分比可以为35％、37％、40％、42％或45％。第一溶剂属于沸点较高、表面张力较低的一类溶剂，第二溶剂是沸点适中、表面张力适中的溶剂，第三溶剂则是属于沸点较低、表面张力较大的一类溶剂。因此，三种溶剂采用上述比例，能够使调配出的墨水的粘度、表面张力获得一个合适值。
在三种溶剂中，第二溶剂主要是用于调控第一溶剂与第三溶剂之间的表面张力梯度变化。通过在质量百分比为15％至20％的范围内控制第二溶剂的含量，能够有效地控制马兰戈尼流的流速，进而根据需求配制出合适的墨水。
其中，墨水在20℃至30℃环境下的粘度为0.5毫帕·秒(mPa·s)至60mPa·s，墨水的表面张力为25毫牛顿/米(mN/m)至40mN/m。进一步地，墨水在20℃至30℃环境下的粘度为1.0mPa·s至15mPa·s，墨水的表面张力为28mN/m至35mN/m。本申请中20℃至30℃环境用于指代常温环境。其中，1mN/m＝10-3N/m＝1达因/厘米(dyn/cm)，因此，本申请中标明张力的单位也可替换为dyn/cm。
具体地，墨水在20℃至30℃环境下的粘度可以为0.5mPa·s、1mPa·s、5mPa·s、10mPa·s、15mPa·s、20mPa·s、25mPa·s、30mPa·s、35mPa·s、40mPa·s、45mPa·s、50mPa·s、55mPa·s或60mPa·s，墨水的表面张力可以为25mN/m、28mN/m、30mN/m、32mN/m、35mN/m、38mN/m或40mN/m。
本申请的墨水在配制时，控制其粘度和表面张力在以上所述的范围内，可以防止墨水在喷墨打印时发生飞溅，并可以增大膜层厚度的均匀性。在墨水具有较好的打印性能的同时，能够保证该墨水能够从喷墨打印设备的喷头中顺利释放，不堵塞喷头。
在一些实施例中，第一溶剂的表面张力小于35mN/m，第二溶剂的表面张力为35mN/m至40mN/m，第三溶剂的表面张力大于40mN/m。具体地，第一溶剂的表面张力可以为20mN/m、21.5mN/m、22mN/m、23mN/m、24mN/m、24.9mN/m、25mN/m、30mN/m、33.7mN/m或34mN/m。第二溶剂的表面张力可以为35mN/m/、36mN/m、37mN/m、38mN/m、38.25mN/m、38.58mN/m、39mN/m、39.43mN/m或40mN/m。第三溶剂的表面张力可以为41mN/m、42mN/m、43mN/m、44mN/m、44.77mN/m、45mN/m、50mN/m、60mN/m、70mN/m或72mN/m。
需要说明的是，本申请中提供的第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂的沸点范围和表面张力范围是能够形成沸点梯度和表面张力梯度，进而使墨水形成马兰戈尼流的优选数值范围。但本申请的重点为沸点形成梯度与表面张力形成梯度，其他数值范围内也有可行的沸点数值或表面张力数值，以上不作为对本申请的限制。
具体地，第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮、硫杂丁烷、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、苯甲酸乙酯、环丁砜中的一种或多种的组合。第二溶剂为对甲酚、间甲酚、苯甲醇、邻甲酚中的一种或多种的组合。第三溶剂为去离子水、乙二胺、丙二醇中的一种或多种的组合。
本申请选择的溶剂均与金属氧化物纳米颗粒有较好的分散性，采用上述溶剂能够保障金属氧化物纳米颗粒的分散性，一方面能够满足喷墨打印成膜的工艺要求，另一方面能够改善金属氧化物纳米颗粒的成膜均匀性。
本申请提供两种墨水配制的具体实施方式，以下对墨水配制的具体实施方式做详细介绍。
实施例一
在本实施例中，墨水为一种氧化锌纳米颗粒墨水，由氧化锌纳米颗粒和溶剂组成。溶剂包括第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂。第一溶剂为苯甲酸乙酯。第二溶剂为甲基环己烷。第三溶剂为去离子水。以氧化锌纳米颗粒墨水总质量为100％计，氧化锌纳米颗粒的质量百分比为5％，溶剂的质量百分比为95％。第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂具体的质量百分比为：第一溶剂的质量百分比为35％，第二溶剂的质量百分比为20％，第三溶剂的质量百分比为40％。
具体地，将第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂加入单口烧瓶中，并在添加溶剂时持续进行搅拌。随后加入氧化锌纳米颗粒，对第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂以及氧化锌纳米颗粒的混合物搅拌30分钟，得到氧化锌纳米颗粒墨水。得到的氧化锌纳米颗粒墨水的粘度为7.6厘泊(cP)至8.6cP之间，表面张力为29mN/m至31mN/m。其中，1cP＝1mPa·s。
实施例二
在本实施例中，墨水为一种氧化锌纳米颗粒墨水，由氧化锌纳米颗粒和溶剂组成。溶剂包括第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂。第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮。第二溶剂为乙二醇。第三溶剂为去离子水。以氧化锌纳米颗粒墨水总重量为100％计，氧化锌纳米颗粒的质量百分比为10％，溶剂的质量百分比为90％。第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂具体的质量百分比为：第一溶剂的质量百分比为35％，第二溶剂的质量百分比为15％，第三溶剂的质量百分比为40％。
具体地，将第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂加入单口烧瓶中，并在添加溶剂时持续进行搅拌。随后加入氧化锌纳米颗粒，对第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂以及氧化锌纳米颗粒的混合物搅拌30分钟，得到氧化锌纳米颗粒墨水。该氧化锌纳米颗粒墨水的粘度为8.1cP至8.9cP之间，表面张力为30mN/m至33mN/m之间。
在一些实施例中，墨水还包括粘度调节剂和/或表面张力调节剂。粘度调节剂的质量百分比为0％至5％。表面张力调节剂的质量百分比为0％至5％。具体地，粘度调节剂的质量百分比可以为0％、1％、2％、3％、4％或5％。表面张力调节剂的质量百分比可以为0％、1％、2％、3％、4％或5％。
具体地，粘度调节剂可以为醇、醚、酯、酚、胺中的一种或多种的组合。表面张力调节剂为共溶剂、表面活性剂、调节表面张力的小分子化合物中的一种或多种的组合，其中，调节表面张力的小分子化合物为咪唑、咪唑衍生物、苯酚、对苯二酚中的一种或多种的组合。具体地，粘度调节剂可以为乙醇、2,3-环氧-3,7-二甲基辛-6-烯醇或(1R)-1beta-异丙基-3abeta,6-二甲基-6b,8abeta-环氧十氢薁-5a-醇中的一种或多种的组合。
相应的，本申请还提供两种墨水配制的具体实施方式，以下对墨水配制的具体实施方式做详细介绍。
实施例三
在本实施例中，墨水为一种氧化锌基纳米颗粒墨水，由氧化锌基纳米颗粒、溶剂和粘度调节剂组成，溶剂包括第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂。第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮。第二溶剂为乙二醇。第三溶剂为去离子水。粘度调节剂为(1R)-1beta-异丙基-3abeta。以所述氧化锌基纳米颗粒墨水总重量为100％计，氧化锌纳米颗粒的质量百分比为7％，溶剂的质量百分比为90％，粘度调节剂(1R)-1beta-异丙基-3abeta的质量百分比为3％。具体的重量分配为：第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂具体的质量百分比为：第一溶剂的质量百分比为35％，第二溶剂的质量百分比为15％，第三溶剂的质量百分比为40％。
具体地，将第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂以及粘度调节剂依次加入单口烧瓶中，并在添加溶剂时持续进行搅拌。随后加入氧化锌纳米颗粒，对第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、粘度调节剂以及氧化锌纳米颗粒的混合物搅拌30分钟，得到氧化锌纳米颗粒墨水。得到的氧化锌纳米颗粒墨水的粘度为8.8cP至9.7cP之间，表面张力为30mN/m至33mN/m。
实施例四
在本实施例中，墨水为一种氧化锌基纳米颗粒墨水，由氧化锌纳米颗粒、溶剂和表面张力调节剂组成。溶剂包括第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂。第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮。第二溶剂为乙二醇。第三溶剂为去离子水。表面张力调节剂为4-羟甲基咪唑盐酸盐。以氧化锌纳米颗粒墨水总重量为100％计，氧化锌纳米颗粒的质量百分比为8％，溶剂的质量百分比为90％，表面张力调节剂4-羟甲基咪唑盐酸盐的质量百分比为2％。第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂具体的质量百分比为：第一溶剂的质量百分比为35％，第二溶剂的质量百分比为15％，第三溶剂的质量百分比为40％。
具体地，将第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂以及表面张力调节剂依次加入单口烧瓶中，并在添加溶剂时持续进行搅拌。随后加入氧化锌纳米颗粒，对第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、表面张力调节剂以及氧化锌纳米颗粒的混合物搅拌30分钟，得到氧化锌纳米颗粒墨水。该氧化锌纳米颗粒墨水的粘度为8.1cP至8.9cP之间，表面张力为28mN/m至32mN/m之间。
实施例五
在本实施例中，墨水为一种氧化锌纳米颗粒墨水，由氧化锌纳米颗粒和溶剂组成。溶剂包括第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂。第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮。第二溶剂为乙二醇。第三溶剂为去离子水。粘度调节剂为(1R)-1beta-异丙基-3abeta。表面张力调节剂为4-羟甲基咪唑盐酸盐。以氧化锌纳米颗粒墨水总重量为100％计，氧化锌纳米颗粒的质量百分比为5％，溶剂的质量百分比为90％。粘度调节剂(1R)-1beta-异丙基-3abeta的质量百分比为3％，表面张力调节剂4-羟甲基咪唑盐酸盐的质量百分比为2％。第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂具体的质量百分比为：第一溶剂的质量百分比为35％，第二溶剂的质量百分比为15％，第三溶剂的质量百分比为40％。
具体地，将第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、粘度调节剂以及表面张力调节剂依次加入单口烧瓶中，并在添加溶剂时持续进行搅拌。随后加入氧化锌纳米颗粒，对第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、粘度调节剂、表面张力调节剂以及氧化锌纳米颗粒的混合物搅拌30分钟，得到氧化锌纳米颗粒墨水。得到的氧化锌纳米颗粒墨水的粘度为8.8cP至9.7cP之间，表面张力为28mN/m至33mN/m。
其中，共溶剂为去离子水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、乙酸乙酯、石油醚或正己烷中的一种或多种的组合。表面活性剂用于保证金属氧化物纳米颗粒能够均匀分散在溶剂中并使得该分散体系保持稳定，具体为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂或两性表面活性剂。阴离子表面活性剂包括羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐、膦酸盐中的一种或多种的组合。阳离子表面活性剂包括季铵化合物、阳离子胺氧化物、乙氧基脂肪胺、咪唑啉表面活性剂中一种或多种的组合。非离子表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯嵌段共聚物和丙氧基化嵌段共聚物、聚氧乙烯中的一种或多种的组合。两性表面活性剂包括三甲胺乙内脂、磺基甜菜碱以及氨基丙酸脂中的一种或多种的组合。调节表面张力的小分子化合物中的咪唑衍生物包括咪唑-4-甲酸乙酯、1H-咪唑-4-甲酸或4-羟甲基咪唑盐酸盐。
本申请的墨水中增加粘度调节剂和表面张力调节剂能够调节喷墨打印的粘度和表面张力，使制成的墨水满足喷墨打印设备和现有打印工艺对溶液的要求，从而更加适配喷墨打印装置，实现更好的喷墨打印效果。
需要说明的是，本申请中所用的化学试剂可以通过直接购买或采用常用合成方法合成得到，在此不再赘述。
本申请还提供一种发光二极管。发光二极管包括载流子传输层，载流子传输层采用以上实施例所述的墨水制备而成。其中，载流子传输层可以包括电子传输层、空穴传输层。发光二极管还可以包括其他装置，其他装置及具体装配为本领域技术人员熟知的技术手段，在此不再赘述。
具体地，请参阅图1，图1是本申请提供的发光二极管的一种结构示意图。发光二极管100包括像素电极101、空穴注入层102、空穴传输层103、发光层104、电子传输层105以及电子注入层106。空穴注入层102、空穴传输层103、发光层104、电子传输层105以及电子注入层106依次层叠设置在像素电极101上。
在一种实施例中，本申请的发光二极管100中空穴传输层103采用的墨水中的金属氧化物纳米颗粒为氧化镍纳米颗粒、氧化钼纳米颗粒和氧化钨纳米颗粒中的一种或多种的组合。
在一种实施例中，本申请的发光二极管100中电子传输层105采用的墨水中的金属氧化物纳米颗粒为氧化锌纳米颗粒、氧化钛纳米颗粒和氧化锡纳米颗粒中的一种或多种的组合。
本申请提供的发光二极管，采用一种墨水对载流子传输层进行喷墨打印。该墨水包括金属氧化物纳米颗粒、第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂。其中，第一溶剂的表面张力小于第二溶剂的表面张力，第二溶剂的表面张力小于第三溶剂的表面张力。所述第一溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第二溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第一溶剂与所述第二溶剂的沸点不同。本申请提供的墨水结合液滴的挥发特性，也就是液滴的边缘处的溶剂挥发速度大于液滴中心处的溶剂挥发速度，能够使液滴在挥发过程中由边缘向中心形成三阶表面张力的梯度，实现马兰戈尼效应。并通过第二溶剂浓度的变化调控马兰戈尼流的流速，使得墨水的成膜更加可控，进而使得溶液挥发后沉积的溶质更均匀，避免咖啡环的出现。
以上对本申请所提供的一种墨水及发光二极管进行了详细介绍，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方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。
Claims (13)
1.一种墨水，其特征在于，包括金属氧化物纳米颗粒、第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂；所述第一溶剂的表面张力小于所述第二溶剂的表面张力，所述第二溶剂的表面张力小于所述第三溶剂的表面张力；所述第一溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第二溶剂的沸点大于所述第三溶剂的沸点，所述第一溶剂与所述第二溶剂的沸点不同。
2.根据权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒的质量百分比为5％至10％，所述第一溶剂的质量百分比为35％至45％，所述第二溶剂的质量百分比为15％至20％，所述第三溶剂的质量百分比为35％至45％。
3.根据权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述第一溶剂的表面张力小于35mN/m，所述第二溶剂的表面张力为35mN/m至40mN/m，所述第三溶剂的表面张力大于40mN/m。
4.根据权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述第一溶剂的沸点为200℃以上，所述第二溶剂的沸点为190℃至220℃，所述第三溶剂的沸点为100℃至190℃。
5.根据权利要求3所述的墨水，其特征在于，在20℃至30℃条件下，所述墨水的粘度为0.5mPa·s至60mPa·s，所述墨水的表面张力为25mN/m至40mN/m。
6.根据权利要求5所述的墨水，其特征在于，所述第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮、硫杂丁烷、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、苯甲酸乙酯、环丁砜中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求5所述的墨水，其特征在于，所述第二溶剂为对甲酚、间甲酚、苯甲醇、邻甲酚中的一种或多种的组合。
8.根据权利要求5所述的墨水，其特征在于，所述第三溶剂为去离子水、乙二胺、丙二醇中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述墨水还包括粘度调节剂和/或表面张力调节剂，所述粘度调节剂的质量百分比为0％至5％，所述表面张力调节剂的质量百分比为0％至5％。
10.根据权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒为氧化镍纳米颗粒、氧化钼纳米颗粒、氧化钨纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒、氧化钛纳米颗粒和氧化锡纳米颗粒中的一种或多种的组合。
11.根据权利要求9所述的墨水，其特征在于，所述墨水由金属氧化物纳米颗粒、第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、粘度调节剂和表面张力调节剂组成。
12.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括载流子传输层，所述载流子传输层采用权利要求1至11任一项所述的墨水制备而成。
13.根据权利要求12所述的发光二极管，其特征在于，所述载流子传输层为空穴传输层，所述空穴传输层采用的墨水中的金属氧化物纳米颗粒为氧化镍纳米颗粒、氧化钼纳米颗粒和氧化钨纳米颗粒中的一种或多种的组合；和/或，
所述载流子传输层为电子传输层，所述电子传输层采用的墨水中的金属氧化物纳米颗粒为氧化锌纳米颗粒、氧化钛纳米颗粒和氧化锡纳米颗粒中的一种或多种的组合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221111 |
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