CN115851032B

CN115851032B - 一种电致发光柔版印刷油墨及其制备方法

Info

Publication number: CN115851032B
Application number: CN202211665996.9A
Authority: CN
Inventors: 黄蓓青; 魏先福; 武永健; 张婉; 齐英群; 廉玉生; 徐英杰; 王卉; 乔云; 梁丽娟; 黄琳泓; 王雨欣; 刘创纪
Original assignee: Beijing Institute of Graphic Communication
Current assignee: Beijing Institute of Graphic Communication
Priority date: 2022-12-23
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2023-12-22
Anticipated expiration: 2042-12-23
Also published as: CN115851032A

Abstract

本发明涉及一种电致发光柔版印刷油墨及其制备方法。油墨的组成和重量配比为：电致发光材料0.5～2份，单体120～150份，预聚物10～20份，流平剂0～5份。本发明的油墨通过搅拌的方法制备。本发明电致发光油墨符合传统柔版印刷的要求，粒径小于0.1μm，粘度为20～2000cP(25℃)，表面张力为18～37mN/m(25℃)；油墨固化速度的范围为10～30min完全固化，满足柔版印刷的要求；油墨具有宽广承印物适性，可在各种PET薄膜、玻璃和纸张上进行印刷；印刷品表里彻干，同时也具有较好的附着力、流平性及耐性；油墨配方中预聚物的比例较低，不会影响电致发光材料的发光。

Description

一种电致发光柔版印刷油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于印刷复制技术领域，涉及一种电致发光柔版印刷油墨及其制备方法。

背景技术

有机电致发光材料，以下简称电致发光材料，凭借着响应快，发光效率高，视角范围广的优点，已经在现有技术中得到重视并快速发展。

现有技术中有不少高性能的电致发光器件上市，但是传统的电致发光器件，一般采用真空蒸镀的方法，直接将所需要的电致发光材料蒸镀到基板上，制备器件的发光层。这种方法制作出的薄膜密度低，附着力差，也难以用于大规模生产。

现有技术中也出现了研究用喷墨打印的方式制备电致发光器件发光层的方法。但是喷墨打印适用的范围较为有限，仅仅适用于进行小批量的印刷物的生产或者进行某些电子元器件的生产，对于传统的印刷品的覆盖范围较为有限。

电致发光印刷油墨需要满足电致发光的发光性能，同时还需要满足良好的印刷性能，在某些方面，二者本质上存在矛盾，例如，良好的印刷性能需要具有足够的树脂成分，但是树脂成分会对电致发光造成阻碍，等。

发明内容

本发明正是基于上述需求而提出的，本发明要解决的技术问题是提供一种适用于柔版印刷电致发光器件发光层的电致发光油墨及其制备方法，以通过传统柔印的方法形成电致发光图案，并满足较好的印刷适应性。

为了达到以上目的，本发明采取以下技术方案：

一种适用于印刷电致发光器件发光层的油墨，主要用于柔版印刷，由电致发光材料、单体、预聚物及流平剂组成，具体包括如下的组成和重量配比：

本发明中的电致发光材料为铝类金属配合物Alq3，即可以作为发光材料也可以作为电子传输材料，制备的器件低电压驱动，高亮度。原始粒径优选小于100nm。

所述的单体为甲基苯、1,2-二甲基苯、1,4-二甲基苯、N-甲基吡咯烷酮、醋酸丁酯、邻二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、丙酮、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、氯苯、苯甲醚、3,4-二甲基苯甲醚、邻二氯苯和四氢化萘中的一种或两种以上的混合物。

所述的预聚物为上海帝斯曼(中国)有限公司的丙烯酸树脂B-805、B-801、B-814，羟基丙烯酸树脂HU57035、氯醚树脂MP45，东莞市瑞环塑料科技有限公司的油墨用聚氨酯树脂中一种或两种以上的混合物。

所述的流平剂优选TEGO公司的聚硅氧烷聚醚共聚物，比如TEGO450、TEGO410、TEGO450等。

上述电致发光油墨的制备方法，包括如下步骤：

(1)将电致发光材料和部分单体，使用电动搅拌器进行预分散(速率为200r/min～600r/min)，时间为30～60min，待电致发光材料充分溶解后过滤得到A组分，避光保存；

(2)将预聚物和部分单体，使用多头磁力加热搅拌器加热并搅拌(速率为200r/min～600r/min)，时间为30～60min，使预聚物在单体中充分溶解，得到B组分；

(3)将A组分、B组分、剩余单体和流平剂按照油墨配方混合使用电动搅拌器搅拌均匀(速率为200r/min～600r/min)，时间为30～60min得到所述油墨。

本发明采用上述技术方案主要具有如下的特点：

1.实现油墨的快速高品质印刷性能。本发明中的油墨未选用颜料，采用电致发光材料代替颜料，保证其在油墨体系中的粒径小于0.1μm，且油墨项性能，例如粘度、表面张力、附着力、耐性和普通柔版印刷油墨一致，油墨可用于传统的柔版印刷机，可在多种承印物上印刷。

2.降低油墨中树脂成分的含量。为了尽可能避免树脂对于电致发光材料的影响，本发明中的油墨尽可能地降低树脂含量，以保证电致发光材料的正常发光。

3.油墨中电致发光材料的含量占比高于0.3％，保证油墨固化后制备的发光层中电致发光材料的含量，确保制备的电致发光器件的发光质量。

本发明柔印电致发光油墨符合柔版印刷的要求，粒径小于0.1μm，粘度为20～2000cP(25℃)，表面张力为18～37mN/m(25℃)；油墨固化速度的范围为10～30min完全固化，满足柔版印刷的要求；油墨具有宽广承印物适性，可在各种PET薄膜、玻璃和纸张上进行印刷；印刷品表里彻干，同时也具有较好的附着力、流平性及耐性；油墨配方中预聚物的比例较低，不会影响电致发光材料的发光。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，本领域技术人员对本发明所做的各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围内。本发明实施例中的配比均为以重量计。

在本具体实施方式中，电致发光材料采用Alq3，即8-羟基喹啉和铝，Alq3也称为有机发光二极管，具有通电发光的特点。现有的一些设备的生产中往往通过丝网印刷的方式将上述材料印刷在一些所需的面板上。但是该材料是否能够制成传统的油墨，用在传统常见的印刷中是本具体实施方式需要解决的问题。为此本具体实施方式提供了如下的技术方案，即实施例。

【实施例1】

将电致发光材料(Alq3)1份、溶剂(邻二甲苯:N,N-二甲基甲酰胺＝8:7)75份、TEGO410流平剂10份混合，放置在恒温磁力搅拌器上搅拌30分钟混合均匀，过滤后得到电致发光油墨组分A。

将单体邻二甲苯75份、预聚物丙烯酸树脂B-814 40份混合均匀，与电致发光油墨组分A混合，使用搅拌器搅拌30分钟，可获得电致发光油墨。

【实施例2】

将电致发光材料(Alq3)1份、溶剂(邻二甲苯:二甲基亚砜＝4:1)75份、TEGO410流平剂10份混合，放置在恒温磁力搅拌器上搅拌30分钟混合均匀，过滤后得到电致发光油墨组分A。

【实施例3】

将电致发光材料(Alq3)1份、溶剂(N-甲基吡咯烷酮:二甲基亚砜＝1:1)50份、TEGO410流平剂10份混合，放置在恒温磁力搅拌器上搅拌30分钟混合均匀，过滤后得到电致发光油墨组分A。

将单体邻二甲苯90份、预聚物丙烯酸树脂B-814 40份混合均匀，与电致发光油墨组分A混合，使用搅拌器搅拌30分钟，可获得电致发光油墨。

【实施例4】

将电致发光材料(Alq3)0.5份、溶剂(N-甲基吡咯烷酮:丙酮＝2:3)75份、TEGO410流平剂10份混合，放置在恒温磁力搅拌器上搅拌30分钟混合均匀，过滤后得到电致发光油墨组分A。

【实施例5】

将电致发光材料(Alq3)0.5份、溶剂(邻二甲苯:丙酮＝1:4)75份、TEGO450流平剂10份混合，放置在恒温磁力搅拌器上搅拌30分钟混合均匀，过滤后得到电致发光油墨组分A。

【实施例6】

将电致发光材料(Alq3)2份、溶剂(氯苯:丙酮＝4:1)90份、TEGO410流平剂10份混合，放置在恒温磁力搅拌器上搅拌30分钟混合均匀，过滤后得到电致发光油墨组分A。

将单体邻二甲苯60份、预聚物丙烯酸树脂B-814 40份混合均匀，与电致发光油墨组分A混合，使用搅拌器搅拌30分钟，可获得电致发光油墨。

【实施例7】

将电致发光材料(Alq3)1份、溶剂(氯苯:丙酮＝4:1)75份、TEGO450流平剂10份混合，放置在恒温磁力搅拌器上搅拌30分钟混合均匀，过滤后得到电致发光油墨组分A。

将单体邻二甲苯75份、预聚物丙烯酸树脂B-805 40份混合均匀，与电致发光油墨组分A混合，使用搅拌器搅拌30分钟，可获得电致发光油墨。

【实施例8】

将电致发光材料(Alq3)1份、溶剂(氯苯:二氯乙烷＝1:1)75份、TEGO450流平剂10份混合，放置在恒温磁力搅拌器上搅拌30分钟混合均匀，过滤后得到电致发光油墨组分A。

将单体邻二甲苯份、预聚物丙烯酸树脂B-805 40份混合均匀，与电致发光油墨组分A混合，使用搅拌器搅拌30分钟，可获得电致发光油墨。

【实施例9】

将电致发光材料(Alq3)1份、溶剂(氯苯:二甲基亚砜＝1:1)75份、TEGO450流平剂10份混合，放置在恒温磁力搅拌器上搅拌30分钟混合均匀，过滤后得到电致发光油墨组分A。

实施例1-9所制备油墨的性能，如表1所示。本发明电致发光油墨符合传统柔版印刷的要求，粒径小于0.1μm，粘度为20～2000cP(25℃)，表面张力为18～37mN/m(25℃)；油墨固化速度的范围为10～30min完全固化，满足柔版印刷的要求；油墨具有宽广承印物适性，可在各种PET薄膜、玻璃和纸张上进行印刷；印刷品表里彻干，同时也具有较好的附着力、流平性及耐性；油墨配方中预聚物的比例较低，不会影响电致发光材料的发光。

表1实施例1-9所制备的油墨性能

注：粘度和表面张力均在25℃的环境下测试，固化在25℃的环境下进行。

实例1-9所制备油墨在固化后表里都达到了彻干。

在本发明的其他实施例中，可采用在发明内容中列举的、不同于实施例1-9的预聚物、电致发光材料、单体和流平剂，进行不同的搭配和组合，均可获得本发明油墨的性能和应用效果。本发明的油墨通过搅拌的方法制备，可应用于传统柔版印刷设备。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种制备用于柔版印刷电致发光器件发光层的电致发光油墨的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将电致发光材料和部分单体，使用电动搅拌器进行预分散，速率为200r/min～600r/min，时间为30～60min，待电致发光材料充分溶解后过滤得到A组分，避光保存；

(2)将预聚物和部分单体，使用多头磁力加热搅拌器加热并搅拌，速率为200r/min～600r/min，时间为30～60min，使预聚物在单体中充分溶解，得到B组分；

(3)将A组分、B组分、剩余单体和流平剂按照油墨配方混合使用电动搅拌器搅拌均匀，速率为200r/min～600r/min，时间为30～60min得到所述电致发光油墨；

其中，

电致发光油墨由电致发光材料、单体、预聚物及流平剂组成，具有如下的组成和重量配比：电致发光材料0.5~2份，单体120~150份，预聚物10~20份，流平剂0~5份;

所述电致发光油墨不包括颜料；所述电致发光油墨中各种颗粒的粒径小于0.1μm，25℃下粘度为20～2000cP，25℃下表面张力为18～37mN/m；25℃下油墨固化时间的范围为10～30min；

电致发光材料为8-羟基喹啉和铝；

所述单体为甲基苯、1 ,2-二甲基苯、1 ,4-二甲基苯、N-甲基吡咯烷酮、醋酸丁酯、邻二甲苯、N ,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、丙酮、四氢呋喃、1 ,2-二氯乙烷、氯苯、苯甲醚、3 ,4-二甲基苯甲醚、邻二氯苯和四氢化萘中的一种或两种以上的混合物；

所述的预聚物为丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、氯醚树脂、聚氨酯树脂中一种或两种以上的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种制备用于柔版印刷电致发光器件发光层的电致发光油墨的方法，其特征在于，所述的流平剂为聚硅氧烷聚醚共聚物。