CN116218283B - 一种用于tfb空穴传输层的量子点墨水及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水及其应用，所述量子点墨水包括量子点材料、第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂；所述第一溶剂包括十氢萘和/或环己基苯；所述第二溶剂包括辛烷、壬烷、癸烷、正十三烷或正十四烷中任意一种或至少两种的组合；所述第三溶剂包括苯甲酸丁酯和/或氯苯。本发明提供的量子点墨水可减缓喷墨打印膜层的干燥速度，弱化甚至消除咖啡环现象，且表面张力小，更加益于膜层的铺展，对膜层的侵蚀小。
Description
技术领域
本发明属于量子点技术领域，具体涉及一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水及其应用，尤其涉及一种对膜层侵蚀小的用于TFB空穴传输层的量子点墨水及其应用。
背景技术
量子点(Quantum Dots，QDs)是一种重要的低维无机半导体材料，具有种类多、发射带宽窄、寿命长等优势。具有量子限域效应，即，当受到光和电的刺激时，可通过调整其组分及粒径大小改变发射光波长从而发出特定颜色的光；可溶液化处理，因而能和当前发展火热的喷墨打印技术完美结合。基于量子点的各种优势，近年来引起了各界研究者们的极大关注并被广泛应用在光电材料与器件领域。但目前用于喷墨打印的量子点墨水大多是将量子点分散于苯类溶剂中，而作为空穴传输层的高迁移率材料TFB却可溶于苯类溶剂而造成层间互溶现象，因此，急需开发一种既满足喷墨打印需求又可与TFB空穴传输层正交的量子点溶剂体系。
CN105219163B公开了一种喷墨打印用的量子点油墨及制备方法与量子点发光层，其按重量百分数计，所述量子点油墨组分包括：发色剂量子点0.1-20.0％、两性电荷传输剂0.1-10.0％、溶剂40.0-60.0％、分散剂0-5％及粘度调节剂0.1-5.0％；其中，所述两性电荷传输剂同时包含空穴传输结构单元和电子传输结构单元。该发明在量子点油墨中加入两性电荷传输剂，两性电荷传输剂均匀分散于量子点发光层的量子点之间，可有效提高量子点发光层中电荷传输效率，降低启亮电压，提高能效；且符合喷墨打印要求，具有特定粘度及表面张力，可以实现量子点发光层的喷墨打印方式，得到具有像素点阵、电致激发的量子点发光层。
CN113122067A公开了一种量子点油墨，以所述量子点油墨的总体积为100％计，包括10-30％的量子点，56-87％的溶剂，1-3％的阳离子表面活性剂，1-3％的非离子表面活性剂，0-3％的增溶剂，0-5％的添加剂。该发明实施例提供的量子点油墨，通过阳离子型和非离子型表面活性剂的协同作用，不但使量子点材料在油墨中分散稳定性更好，而且降低了油墨的表面张力，从而可以制备出均匀致密的量子点膜层，减少膜层不均匀导致的漏电流过大、启亮电压大的影响，增强器件的发光效率，从而提高QLED性能。
然而上述现有技术均未涉及对于TFB空穴传输层的内容，也未提及现有量子点油墨侵蚀TFB空穴传输层的问题。因此，如何提供一种对膜层侵蚀低的量子点油墨，成为了亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水及其应用，尤其提供一种对膜层侵蚀小的用于TFB空穴传输层的量子点墨水及其应用。本发明提供的量子点墨水可减缓喷墨打印膜层的干燥速度，弱化甚至消除咖啡环现象，且表面张力小，更加益于膜层的铺展，对膜层的侵蚀小。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，所述量子点墨水包括量子点材料、第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂；
所述第一溶剂包括十氢萘和/或环己基苯。
所述第二溶剂包括辛烷、壬烷、癸烷、正十三烷或正十四烷中任意一种或至少两种的组合，例如辛烷和壬烷的组合、壬烷和癸烷的组合或正十三烷和癸烷的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。
所述第三溶剂包括苯甲酸丁酯和/或氯苯。
上述量子点墨水通过采用特定溶剂，能够使得产品具有减缓喷墨打印膜层的干燥速度、弱化甚至消除咖啡环现象的效果，且表面张力小，更加益于膜层的铺展，对膜层的侵蚀小。
优选地，所述量子点材料包括CdZnSe/ZnS、CdSe/ZnS、CdS/ZnSe或CdSe/CdS中任意一种。
优选地，所述第一溶剂、第二溶剂体积之和与第三溶剂的体积的比例为10:(1-3)。
优选地，所述第一溶剂与第二溶剂的体积比为(6-8):(1-2)。
优选地，所述量子点墨水中，量子点材料的浓度为1-20mg/mL。
其中，第一溶剂、第二溶剂体积之和与第三溶剂的体积的比例可以是10:1、10:1.5、10:2、10:2.5或10:3等，第一溶剂和第二溶剂的体积比中，(6-8)可以选自6、6.5、7、7.5或8等，(1-2)可以选自1、1.2、1.4、1.6、1.8或2等，量子点材料的浓度可以是1mg/mL、3mg/mL、5mg/mL、7mg/mL、9mg/mL、11mg/mL、13mg/mL、15mg/mL、17mg/mL、19mg/mL或20mg/mL等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
上述特定参数使得第一溶剂与第二溶剂之间形成主次关系，主溶剂主要能够消除层间互溶现象，减少溶剂对膜层的破坏；辅溶剂能够与主溶剂混合，能够使得量子点膜层铺展更加均匀。
优选地，所述第一溶剂为十氢萘。
优选地，所述第二溶剂为正十三烷和癸烷的组合。
优选地，所述第三溶剂为苯甲酸丁酯。
上述特定溶剂选择相比其他溶剂选择进一步提高了产品的效果；并且四种特定溶剂协同作用，有效减缓了喷墨打印膜层的干燥速度、弱化甚至消除咖啡环现象的效果，表面张力进一步碱小，更加益于膜层的铺展，对膜层的侵蚀更小。
另一方面，本发明提供了如上所述的量子点墨水在制备TFB作为空穴传输层的QLED器件中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，通过采用特定溶剂，能够使得产品具有减缓喷墨打印膜层的干燥速度、弱化甚至消除咖啡环现象的效果，且表面张力小，更加益于膜层的铺展，对膜层的侵蚀小。
附图说明
图1是实施例1产品喷墨打印后的结果图；
图2是实施例4产品喷墨打印后的结果图；
图3是实施例5产品喷墨打印后的结果图；
图4是实施例6产品喷墨打印后的结果图；
图5是实施例7产品喷墨打印后的结果图；
图6是对比例1产品喷墨打印后的结果图；
图7是对比例2产品喷墨打印后的结果图；
图8是对比例3产品喷墨打印后的结果图；
图9是对比例4产品喷墨打印后的结果图；
图10是对比例5产品喷墨打印后的结果图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法如下：
将辛烷分散的红光CdZnSe/ZnS量子点墨水溶剂抽干；之后依次加入十氢萘(占总溶剂体积的64％)、正十三烷和癸烷(各占总溶剂体积的9％)、苯甲酸丁酯(占总溶剂体积的18％)，即得到所述量子点墨水(浓度15mg/mL)。
实施例2
本实施例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法如下：
将辛烷分散的红光CdZnSe/ZnS量子点墨水溶剂抽干；之后依次加入十氢萘(占总溶剂体积的78％)、正十三烷和癸烷(各占总溶剂体积的13％)、苯甲酸丁酯(占总溶剂体积的9％)，即得到所述量子点墨水(浓度1mg/mL)。
实施例3
本实施例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法如下：
将辛烷分散的红光CdZnSe/ZnS量子点墨水溶剂抽干；之后依次加入十氢萘(占总溶剂体积的61.5％)、正十三烷和癸烷(各占总溶剂体积的15.4％)、苯甲酸丁酯(占总溶剂体积的23.1％)，即得到所述量子点墨水(浓度20mg/mL)。
实施例4
本实施例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法中除将十氢萘替换为等量的环己基苯外，其余与实施例1一致。
实施例5
本实施例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法中除将正十三烷替换为等量的正十四烷外，其余与实施例1一致。
实施例6
本实施例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法中除将癸烷替换为等量的正辛烷外，其余与实施例1一致。
实施例7
本实施例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法中除将苯甲酸丁酯替换为等量的氯苯外，其余与实施例1一致。
对比例1
本对比例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法中除不包含十氢萘、减少部分按比例分配给正十三烷、癸烷和苯甲酸丁酯外，其余与实施例1一致。
对比例2
本对比例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法中除不包含正十三烷、减少部分按比例分配给十氢萘、癸烷和苯甲酸丁酯外，其余与实施例1一致。
对比例3
本对比例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法中除不包含癸烷、减少部分按比例分配给正十三烷、十氢萘和苯甲酸丁酯外，其余与实施例1一致。
对比例4
本对比例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法中除不包含苯甲酸丁酯、减少部分按比例分配给正十三烷、癸烷和十氢萘外，其余与实施例1一致。
对比例5
本对比例提供了一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，制备方法中除不包含正十三烷和癸烷、减少部分分配给十氢萘外，其余与实施例1一致。
性能测试：
对实施例1-7和对比例1-5提供的产品进行表面张力检测，结果如下：
从以上数据可以发现，本发明提供的产品表面张力小；比较实施例1、实施例4-7、对比例1-4可以发现，本发明通过选择特定溶剂，并将十氢萘、正十三烷、癸烷和苯甲酸丁酯四者复配，协同作用，有效减小了产品的表面张力，进而有利于墨水溶质的均匀分散和铺展；同时比较实施例1、对比例5可以发现，本发明通过进行主次溶剂的设置，能够有效提高产品的效果。
之后将实施例1、4-7和对比例1-5提供的产品喷墨打印到退火处理好的TFB膜层上，退火干燥后观察膜层表面情况，结果如图1-10所示。从图中可以看出，随着不同组合溶剂成分及比例的变化，墨水铺展形貌差距明显。整体来看，实施例1墨水下的成膜情况最佳，其余组别的墨水成膜后存在明显的团聚和咖啡环现象，影响膜层质量。通过测试墨水表面张力的大小发现，实施例1墨水的表面张力最小，在相同基底条件下，表面张力越小，越有利于墨水的铺展，这和成膜情况结果相吻合。
并且对膜层的侵蚀程度进行统计，结果实施例1墨水对TFB膜层的侵蚀度在10％左右；实施例4墨水对TFB膜层的侵蚀度在50％左右；实施例5墨水对TFB膜层的侵蚀度在12％左右；实施例6墨水对TFB膜层的侵蚀度在15％左右；实施例7墨水对TFB膜层的侵蚀度在17％左右；对比例1墨水对TFB膜层的侵蚀度在11％左右；对比例2墨水对TFB膜层的侵蚀度在18％左右；对比例3墨水对TFB膜层的侵蚀度在20％左右；对比例4墨水对TFB膜层的侵蚀度在19％左右；对比例5墨水对TFB膜层的侵蚀度在23％左右。可以发现本发明通过采用特定溶剂，相比其他溶剂选择显著降低了对膜层的侵蚀。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的用于TFB空穴传输层的量子点墨水及其应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (3)
1.一种用于TFB空穴传输层的量子点墨水，其特征在于，所述量子点墨水由量子点材料、第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂组成；
所述第一溶剂为十氢萘；所述第二溶剂为正十三烷和癸烷的组合；所述第三溶剂为苯甲酸丁酯；
所述第一溶剂、第二溶剂体积之和与第三溶剂的体积比为10:(1-3)；
所述第一溶剂与第二溶剂的体积的比例为(6-8):(1-2)；
所述量子点墨水中，量子点材料的浓度为1-20 mg/mL。
2.根据权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，所述量子点材料包括CdZnSe/ZnS、CdSe/ZnS、CdS/ZnSe或CdSe/CdS中任意一种。
3.一种根据权利要求1或2所述的量子点墨水在制备TFB作为空穴传输层的QLED器件中的应用。
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