CN117203291A - 油墨组成物、使用此组成物的层、以及包含此组成物的电泳装置和显示装置 - Google Patents

油墨组成物、使用此组成物的层、以及包含此组成物的电泳装置和显示装置 Download PDF

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CN117203291A CN202280030635.9A CN202280030635A CN117203291A CN 117203291 A CN117203291 A CN 117203291A CN 202280030635 A CN202280030635 A CN 202280030635A CN 117203291 A CN117203291 A CN 117203291A
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朴永祐
金永敏
金美善
郑知英
金长赫
柳银善
柳东完
朴喆振
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Abstract

本发明揭示一种油墨组成物、使用油墨组成物制造的层以及包含油墨组成物的电泳装置及显示装置。油墨组成物包含：(A)半导体纳米棒；以及(B)混合溶剂，包含第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂，其中第一溶剂在25℃下具有小于或等于70厘泊的黏度且包含具有大于或等于5的介电常数的化合物，第二溶剂包含在25℃下具有大于或等于80厘泊的黏度或为固体或具有大于或等于5的介电常数的化合物，以及第三溶剂包含具有小于5的介电常数的化合物。

Description

油墨组成物、使用此组成物的层、以及包含此组成物的电泳装 置和显示装置
技术领域
本揭示是涉及一种油墨组成物、使用此组成物的层、以及包含此组成物的电泳装置及显示装置。
背景技术
自1992年来自日本日亚化学工业株式会社(Japanese Nichia Corp.)的中村(Nakamura)及其他人通过应用低温GaN化合物缓冲层成功地熔融出高品质单晶GaN氮化物半导体以来，LED得到了积极的发展。LED为通过使用化合物半导体的特性将电信号转换成具有期望区中的波长的光的半导体装置，所述化合物半导体具有多个载子为电子的n型半导体晶体与多个载子为空穴的p型半导体晶体彼此组合的结构。
此LED半导体具有高光转换效率，且因此消耗极少的能量且具有半永久性寿命，且亦为环境友好的且因此称为作为绿色材料的光的革命。最近，随着化合物半导体技术的发展，已开发出高亮度的红光、橙光、绿光、蓝光以及白光LED且应用于许多领域，诸如交通灯、移动电话、汽车大灯、户外广告牌、LCD背光单元(back light unit；BLU)以及室内/户外照明，国内外对此一直在积极研究。特定而言，具有宽带隙的GaN类化合物半导体为用于制造在绿光、蓝光以及紫外光(ultraviolet；UV)区中发光的LED半导体的材料，且由于蓝光LED装置用于制造白光LED装置，因此正对此进行大量研究。
在此等系列的研究中，正积极地进行使用具有纳米或微米单位大小的超小LED装置的研究，且另外不断地进行在照明及显示中利用此等超小LED装置的研究。在此等研究中，能够向超小LED装置施加电力的电极、用于减少电极所占据的空间的电极的安置、在经安置电极上安装超小LED装置的方法以及类似者不断地受到关注。
其中，归因于超小LED装置的大小限制，在经安置电极上安装超小LED装置的方法仍难以按预期在电极上安置且安装超小LED装置。原因是超小LED装置是纳米级或微米级的，且因此可不能逐个地手动安置且安装在目标电极区中。
最近，随着对纳米级超小LED装置的需求增加，已尝试将纳米级GaN类或InGaN类化合物半导体制成棒，但存在纳米棒自身在溶液(或可聚合化合物)中的分散稳定性大大降低的问题。迄今为止，尚未引入改良半导体纳米棒在溶液(或可聚合化合物)中的分散稳定性的技术。因此，继续研究能够改良半导体纳米棒在溶剂(或可聚合化合物)中的分散稳定性且实施高介电泳速率的含有半导体纳米棒的可固化组成物。
发明内容
[发明所要解决的问题]
实施例提供一种具有极佳电泳性质、喷墨性质以及半导体纳米棒的存储稳定性的油墨组成物。
另一实施例提供一种使用油墨组成物制造的层。
另一实施例提供包含所述层的电泳装置及显示装置。
[解决问题的技术手段]
实施例提供一种油墨组成物，包含：(A)半导体纳米棒；以及(B)混合溶剂，包含第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂，其中第一溶剂在25℃下具有小于或等于70厘泊的黏度且包含具有大于或等于5的介电常数的化合物，第二溶剂包含在25℃下具有大于或等于80厘泊的黏度或为固体或具有大于或等于5的介电常数的化合物，以及第三溶剂包含具有小于5的介电常数的化合物。
第一溶剂在50℃下可具有大于或等于3厘泊的黏度。
第一溶剂可包含由化学式1-1或化学式1-2表示的化合物。
[化学式1-1]
[化学式1-2]
在化学式1-1及化学式1-2中，
R1为氢原子或*-C(＝O)R'，其中R'为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基，
R2至R4各自独立地为经取代或未经取代的C2至C20烷基，
R5为经取代或未经取代的C1至C20烷基或经C2至C10烷氧基取代的经取代或未经取代的C6至C20芳基，
L1至L3各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20伸烷基，以及
n为1至20的整数。
由化学式1-1表示的化合物可包含由化学式1-1-1或化学式1-1-2表示的化合物。
[化学式1-1-1]
[化学式1-1-2]
由化学式1-2表示的化合物可包含由化学式1-2-1至化学式1-2-4表示的化合物。
[化学式1-2-1]
[化学式1-2-2]
[化学式1-2-3]
[化学式1-2-4]
第二溶剂在50℃下可具有大于或等于10厘泊的黏度或可为固体。
第二溶剂可包含由化学式2-1至化学式2-6中的一者表示的化合物。
[化学式2-1]
[化学式2-2]
[化学式2-3]
[化学式2-4]
[化学式2-5]
[化学式2-6]
在化学式2-1至化学式2-6中，
L1、L2以及L4至L8各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20伸烷基，
R1为氢原子或*-C(＝O)R'，其中R'为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基，
R6为羟基或经取代或未经取代的C1至C20烷基，
R7及R8各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20烷基，
R16及R17各自独立地为氢原子、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烷基或经取代或未经取代的C6至C20芳基，
R18及R19各自独立地为氢原子或*-(C＝O)R15，其中R15为经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烷基或经取代或未经取代的C6至C20芳基，
R20为甲氧基，
R21为经取代或未经取代的C1至C20烷基或经取代或未经取代的C1至C20烷氧基，
m为1至4的整数，
p为0至4的整数，以及
q为1至20的整数。
由化学式2-1表示的化合物可包含由化学式2-1-1表示的化合物。
[化学式2-1-1]
由化学式2-2表示的化合物可包含由化学式2-2-1表示的化合物。
[化学式2-2-1]
由化学式2-3表示的化合物可包含由化学式2-3-1至化学式2-3-3中的一者表示的化合物。
[化学式2-3-1]
[化学式2-3-2]
[化学式2-3-3]
由化学式2-4表示的化合物可包含由化学式2-4-1表示的化合物。
[化学式2-4-1]
由化学式2-5表示的化合物可包含由化学式2-5-1及化学式2-5-2中的一者表示的化合物。
[化学式2-5-1]
[化学式2-5-2]
由化学式2-6表示的化合物可包含由化学式2-6-1至化学式2-6-3中的一者表示的化合物。
[化学式2-6-1]
[化学式2-6-2]
[化学式2-6-3]
第三溶剂在25℃下可具有大于或等于70厘泊的黏度，或可为固体，且在50℃下可具有大于或等于3厘泊的黏度。
第三溶剂可包含由化学式3-1或化学式3-2中的一者表示的化合物。
[化学式3-1]
[化学式3-2]
在化学式3-1及化学式3-2中，
R9至R14各自独立地为未经取代或经乙烯基取代的C1至C20烷基。
由化学式3-1表示的化合物可包含由化学式3-1-1表示的化合物。
[化学式3-1-1]
由化学式3-2表示的化合物可包含由化学式3-2-1表示的化合物。
[化学式3-2-1]
按100重量份的混合溶剂计，可以10重量份至50重量份的量包含第一溶剂。
按100重量份的混合溶剂计，可以10重量份至40重量份的量包含第二溶剂。
按100重量份的混合溶剂计，可以20重量份至50重量份的量包含第三溶剂。
半导体纳米棒可具有300纳米至900纳米的直径。
半导体纳米棒可具有3.5微米至5微米的长度。
半导体纳米棒可包含GaN类化合物、InGaN类化合物或其组合。
半导体纳米棒可具有涂覆有金属氧化物的表面。
金属氧化物可包含氧化铝、二氧化硅或其组合。
按油墨组成物的总量计，可以0.01重量％至10重量％的量包含半导体纳米棒。
油墨组成物可还包含丙二酸；3-胺基-1,2-丙二醇；硅烷类偶合剂；调平剂；氟类界面活性剂或其组合。
油墨组成物可为用于电泳装置的油墨组成物。
另一实施例提供一种使用油墨组成物制造的层。
另一实施例提供包含所述层的电泳装置。
另一实施例提供包含所述层的显示装置。
本发明的其他实施例包含在以下实施方式中。
[发明的效果]
包含半导体纳米棒的油墨组成物可提供具有极佳电泳性质、喷墨性质以及存储稳定性的可固化组成物。
附图说明
图1为根据实施例的用于可固化组成物中的半导体纳米棒的横截面视图的实例。
具体实施方式
在下文中，详细描述本发明的实施例。然而，此等实施例为例示性的，本发明不限于此且本发明由权利要求范围的范畴定义。
如本文中所使用，当不另外提供特定定义时，“烷基”是指C1至C20烷基，“烯基”是指C2至C20烯基，“环烯基”是指C3至C20环烯基，“杂环烯基”是指C3至C20杂环烯基，“芳基”是指C6至C20芳基，“芳烷基”是指C6至C20芳烷基，“伸烷基”是指C1至C20伸烷基，“伸芳基”是指C6至C20伸芳基，“烷基伸芳基”是指C6至C20烷基伸芳基，“伸杂芳基”是指C3至C20伸杂芳基，以及“伸烷氧基”是指C1至C20伸烷氧基。
如本文中所使用，当不另外提供特定定义时，“经取代”是指至少一个氢由以下置换：卤素原子(F、Cl、Br或I)、羟基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亚胺基、迭氮基、甲脒基、肼基、亚肼基、羰基、胺甲酰基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸基或其盐、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C20芳基、C3至C20环烷基、C3至C20环烯基、C3至C20环炔基、C2至C20杂环烷基、C2至C20杂环烯基、C2至C20杂环炔基、C3至C20杂芳基或其组合。
如本文中所使用，当不另外提供特定定义时，术语“杂”是指在化学式中包含至少一个由N、O、S以及P中选出的杂原子。
如本文中所使用，当不另外提供特定定义时，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”两者，且“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”。
如本文中所使用，当不另外提供特定定义时，“组合”是指混合或共聚。
如本文中所使用，除非另外提供特定定义，否则当未在应给出的位置绘制化学键时，氢原子在所述位置处键结。
如本文中所使用，“半导体纳米棒”是指具有纳米大小直径的棒状半导体。
如本文中所使用，当不另外提供特定定义时，“*”指示连接相同或不同原子或化学式的点。
根据实施例的油墨组成物包含：(A)半导体纳米棒；以及(B)混合溶剂，包含第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂，其中第一溶剂在25℃下具有小于或等于70厘泊的黏度且包含具有大于或等于5的介电常数的化合物，第二溶剂包含在25℃下具有大于或等于80厘泊的黏度或为固体或具有大于或等于5的介电常数的化合物，以及第三溶剂包含具有小于5的介电常数的化合物。
最近，已积极地进行对具有改良能效且防止诸如微型LED、迷你LED以及类似物的已知LED的效率下降的效应的各种概念的研究。其中，使用电场的InGaN类纳米棒LED的对准(电泳)作为显著降低微型LED、迷你LED以及类似物的复杂及昂贵的工艺成本的方法而引起关注。
然而，已知地用于显示器及电子材料中的有机溶剂(PGMEA、GBL、PGME、乙酸乙酯、IPA以及类似者)具有低黏度，且因此具有高密度的无机纳米棒粒子可能沉降过快且因此聚结，且另外，可快速挥发且因此可能在介电泳之后在溶剂干燥期间劣化对准特性。因此，为了开发包含无机材料纳米棒(半导体纳米棒)的油墨组成物，需要由于高黏度及高沸点而具有极佳介电泳性质的溶剂以改良纳米棒的沉降稳定性，且本发明的发明人在大量试误之后已显著改良油墨组成物中的电泳性质且特定而言半导体纳米棒的正常对准度以及保持油墨组成物的喷墨性质，且亦通过将与半导体纳米棒一起使用的溶剂控制为三组分系统来实现极佳存储稳定性。
在下文中，详细描述每一组分。
(A)半导体纳米棒
半导体纳米棒可包含GaN类化合物、InGaN类化合物或其组合，且其表面可涂覆有金属氧化物。
为确保半导体纳米棒油墨溶液(半导体纳米棒+溶剂)的分散稳定性，通常耗时3小时，所述时间不足以执行大面积的喷墨工艺。因此，本发明的发明人已通过在大量试误研究之后在半导体纳米棒的表面上涂覆诸如氧化铝、氧化硅或其组合的金属氧化物以最大化与下文所描述的溶剂的相容性来研发绝缘膜(Al2O3或SiOx)。
举例而言，涂覆有金属氧化物的绝缘膜可具有40纳米至60纳米的厚度。
半导体纳米棒包含n型限制层及p型限制层，且多量子井(multi quantum well；MQW)主动区可安置于n型限制层与p型限制层之间。
举例而言，半导体纳米棒可具有300纳米至900纳米，例如600纳米至700纳米的直径。
举例而言，半导体纳米棒可具有3.5微米至5微米的长度。
举例而言，当半导体纳米棒可包含氧化铝绝缘层时，其可具有5克/立方厘米至6克/立方厘米的密度。
举例而言，半导体纳米棒可具有1×10-13克至1×10-11克的质量。
当半导体纳米棒具有上述直径、长度、密度以及类型时，可易于执行金属氧化物的表面涂覆，使得半导体纳米棒的分散稳定性可最大化。
按油墨组成物的总量计，可以0.01重量％至10重量％，例如0.01重量％至5重量％的量包含半导体纳米棒。替代地，按100重量份的油墨组成物中的溶剂计，可以0.01重量份至0.5重量份，例如0.01重量份至0.1重量份的量包含半导体纳米棒。当半导体纳米棒包含在上述范围内时，油墨中的分散性良好，且所制备图案可具有极佳亮度。
(B)溶剂
根据实施例的油墨组成物包含混合溶剂，所述混合溶剂包含各自满足不同条件的三种不同溶剂(第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂)。
近年来，随着对纳米级微型LED装置的需求增加，已试图将纳米级GaN类或InGaN类化合物半导体制造为棒，但纳米棒自身具有在溶液(或可聚合化合物)中的分散稳定性大大降低的问题。迄今为止，尚未引入改良半导体纳米棒在溶剂中的分散稳定性的技术。
已用于已知显示器及电子材料中的有机溶剂，诸如丙二醇单甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate；PEGMEA)、γ-丁内酯(γ-butyrolactone；GBL)、聚乙二醇甲基醚(polyethylene glycol methyl ether；PGME)、乙酸乙酯、异丙醇(isopropylalcohol；IPA)以及类似物具有极低的黏度以致于具有高密度的无机材料纳米棒粒子过快沉降，从而产生不令人满意的介电泳性质。因此，如上文所描述，为了开发用于包含无机纳米棒(半导体纳米棒)的电泳装置的油墨组成物，可使用能够赋予纳米棒沉降稳定性的溶剂。
由于根据实施例的油墨组成物在室温(25℃)及50℃下具有较大黏度差，因此纳米棒在室温(25℃)下缓慢沉降，但由于油墨组成物在50℃下具有小于或等于15厘泊的黏度，因此可应用喷墨工艺，且同时，可根据组成物比(三种类型的溶剂的混合重量比)控制介电常数。换言之，根据实施例的油墨组成物可确保存储稳定性(室温下的高黏度)且展现喷墨可加工性(在50℃下小于或等于15厘泊的黏度)及高介电泳(低电导率及可控制介电常数)特性。亦即，当应用三组分溶剂系统而非已知单组分溶剂系统或双组分溶剂系统时，通过容易地控制三种组分的溶剂组分比(混合重量比)来确保所要黏度及介电常数，此使得根据实施例的油墨组成物就本发明概念而言完全不同于已知油墨组成物。
举例而言，第一溶剂在50℃下可具有大于或等于3厘泊的黏度。
第一溶剂可包含由化学式1-1或化学式1-2表示的化合物。
[化学式1-1]
[化学式1-2]
在化学式1-1及化学式1-2中，
R1为氢原子或*-C(＝O)R'，其中R'为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基，
R2至R4各自独立地为经取代或未经取代的C2至C20烷基，
R5为经取代或未经取代的C1至C20烷基或经C2至C10烷氧基取代的经取代或未经取代的C6至C20芳基，
L1至L3各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20伸烷基，以及
n为1至20的整数。
举例而言，由化学式1-1表示的化合物可包含由化学式1-1-1或化学式1-1-2表示的化合物。
[化学式1-1-1]
[化学式1-1-2]
举例而言，由化学式1-2表示的化合物可包含由化学式1-2-1至化学式1-2-4表示的化合物。
[化学式1-2-1]
[化学式1-2-2]
[化学式1-2-3]
[化学式1-2-4]
举例而言，第二溶剂在50℃下可具有大于或等于10厘泊的黏度或可为固体。举例而言，第二溶剂可包含由化学式2-1至化学式2-6中的一者表示的化合物。
[化学式2-1]
[化学式2-2]
[化学式2-3]
[化学式2-4]
[化学式2-5]
[化学式2-6]
在化学式2-1至化学式2-6中，
L1、L2以及L4至L8各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20伸烷基，
R1为氢原子或*-C(＝O)R'，其中R'为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基，
R6为羟基或经取代或未经取代的C1至C20烷基，
R7及R8各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20烷基，
R16及R17各自独立地为氢原子、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烷基或经取代或未经取代的C6至C20芳基，
R18及R19各自独立地为氢原子或*-(C＝O)R15，其中R15为经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烷基或经取代或未经取代的C6至C20芳基，
R20为甲氧基，
R21为经取代或未经取代的C1至C20烷基或经取代或未经取代的C1至C20烷氧基，
m为1至4的整数，
p为0至4的整数，以及
q为1至20的整数。
举例而言，由化学式2-1表示的化合物可包含由化学式2-1-1表示的化合物。
[化学式2-1-1]
举例而言，由化学式2-2表示的化合物可包含由化学式2-2-1表示的化合物。
[化学式2-2-1]
举例而言，由化学式2-3表示的化合物可包含由化学式2-3-1至化学式2-3-3中的一者表示的化合物。
[化学式2-3-1]
[化学式2-3-2]
[化学式2-3-3]
举例而言，由化学式2-4表示的化合物可包含由化学式2-4-1表示的化合物。
[化学式2-4-1]
由化学式2-5表示的化合物可包含由化学式2-5-1及化学式2-5-2中的一者表示的化合物。
[化学式2-5-1]
[化学式2-5-2]
由化学式2-6表示的化合物可包含由化学式2-6-1至化学式2-6-3中的一者表示的化合物。
[化学式2-6-1]
[化学式2-6-2]
[化学式2-6-3]
举例而言，第三溶剂在25℃下可具有大于或等于70厘泊的黏度，或可为固体，且在50℃下可具有大于或等于3厘泊的黏度。
举例而言，第三溶剂可包含由化学式3-1或化学式3-2中的一者表示的化合物。
[化学式3-1]
[化学式3-2]
在化学式3-1及化学式3-2中，
R9至R14各自独立地为未经取代或经乙烯基取代的C1至C20烷基。
举例而言，由化学式3-1表示的化合物可包含由化学式3-1-1表示的化合物。
[化学式3-1-1]
举例而言，由化学式3-2表示的化合物可包含由化学式3-2-1表示的化合物。
[化学式3-2-1]
由化学式1-1-1至化学式3-2-1表示的化合物中的每一者的黏度及介电常数展示于表1中。
(表1)
(*50℃介电常数)
按100重量份的混合溶剂计，可以10重量份至50重量份的量包含第一溶剂。
按100重量份的混合溶剂计，可以10重量份至40重量份的量包含第二溶剂。
按100重量份的混合溶剂计，可以20重量份至50重量份的量包含第三溶剂。
按油墨组成物的总量计，可以5重量％至99重量％，例如20重量％至99.7重量％的量包含溶剂。
可聚合单体
在一些情况下，根据实施例的油墨组成物可更包含可聚合化合物。可聚合化合物可通过混合通常用于已知可固化组成物中的单体或寡聚物而使用。
举例而言，可聚合化合物可为在末端处具有碳-碳双键的可聚合单体。
举例而言，可聚合化合物可为可聚合单体，所述可聚合单体在末端处具有至少一个由化学式A-1表示的官能基或由化学式A-2表示的官能基。
[化学式A-1]
[化学式A-2]
在化学式A-1及化学式A-2中，
La为经取代或未经取代的C1至C20伸烷基，以及
Ra为氢原子或经取代或未经取代的C1至C20烷基。
可聚合化合物在末端处包含至少一个碳-碳双键且特定言之由化学式A-1或化学式A-2表示的官能基，且因此可与表面改质化合物形成交联结构，且此交联结构可进一步使一种类型的位阻效应加倍且大大改良半导体纳米棒的分散稳定性。
举例而言，在末端处包含至少一个由化学式A-1表示的官能基的可聚合化合物可为二乙烯基苯、三聚氰酸三烯丙酯、三聚异氰酸三烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、亚磷酸三烯丙酯、三烯丙基三嗪、邻苯二甲酸二烯丙酯或其组合，但未必限于此。
举例而言，在末端处包含至少一个由化学式A-2表示的官能基的可聚合化合物可为乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊四醇二丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇二丙烯酸酯、二新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、新戊四醇六丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、多官能环氧(甲基)丙烯酸酯、多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、日本化学公司(Nippon Chemical)的KAYARAD DPCA-20、KAYARAD DPCA-30、KAYARAD DPCA-60、KAYARAD DPCA-120、KAYARAD DPEA-12或其组合，但未必限于此。
可聚合化合物可通过用酸酐对其进行处理以便赋予更佳可显影性而使用。
聚合起始剂
根据实施例的可固化组成物在必要时可更包含聚合起始剂，例如光聚合起始剂、热聚合起始剂或其组合。
光聚合起始剂可为通常用于可固化油墨组成物中的起始剂，例如苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物、噻吨酮(thioxanthone)类化合物、安息香类化合物、三嗪类化合物、肟类化合物以及胺基酮类化合物，但未必限于此。
苯乙酮类化合物的实例可为2,2'-二乙氧基苯乙酮、2,2'-二丁氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、对三级丁基三氯苯乙酮、对三级丁基二氯苯乙酮、4-氯苯乙酮、2,2'-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-(N-吗啉基)丙-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-N-吗啉基苯基)-丁-1-酮以及类似物。
二苯甲酮类化合物的实例可包含二苯甲酮、苯甲酸苯甲酯、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸二苯甲酮、4,4'-双(二甲胺基)二苯甲酮、4,4'-双(二乙胺基)二苯甲酮、4,4'-二甲胺基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮以及类似物。
噻吨酮类化合物的实例可为噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮以及类似物。
安息香类化合物的实例可为安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、苄基二甲基缩酮以及类似物。
三嗪类化合物的实例可为2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-联苯-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘并-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘并-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-4-双(三氯甲基)-6-向日葵基-s-三嗪、2-4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-s-三嗪以及类似物。
肟类化合物的实例可包含邻酰肟化合物、2-(邻苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(邻乙酰肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、邻乙氧羰基-α-氧胺基-1-苯基丙-1-酮以及类似物。邻酰肟类化合物的特定实例可包含1,2-辛二酮、2-二甲胺基-2-(4-甲基苯甲基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、1-(4-苯基硫基苯基)-丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯基硫基苯基)-辛烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯基硫基苯基)-辛-1-酮肟-O-乙酸酯、1-(4-苯基硫基苯基)-丁-1-酮肟-O-乙酸酯以及类似物。
胺基酮类化合物的实例可包含2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1。
除所述化合物以外，光聚合起始剂可更包含咔唑类化合物、二酮类化合物、硼酸锍类化合物、重氮类化合物、咪唑类化合物、联咪唑类化合物以及类似物。
光聚合起始剂可与能够通过吸收光引起化学反应且变得激发且接着传递其能量的光敏剂一起使用。
光敏剂的实例可为四乙二醇双-3-巯基丙酸酯、新戊四醇四-3-巯基丙酸酯、二新戊四醇四-3-巯基丙酸酯以及类似物。
热聚合起始剂的实例可为过氧化物，特定言之，过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二月桂酰、过氧化二-三级丁基、过氧化环己烷、过氧化甲基乙基酮、过氧化氢物(例如，三级丁基过氧化氢、氢过氧化异丙苯)、过氧化二碳酸二环已酯、2,2-偶氮双(异丁腈)、过苯甲酸三级丁酯以及类似物，且亦为2,2'-偶氮双-2-甲基丙腈以及类似物，但未必限于此且可包含相关领域中广泛已知的任何化合物。
按油墨组成物的总固体量计，可以1重量％至5重量％，例如2重量％至4重量％的量包含聚合起始剂。当聚合起始剂包含在所述范围内时，油墨组成物可在曝光或热固化期间充分固化且因此获得极佳可靠性。
其他添加剂
根据实施例的可固化组成物可视需要进一步包含包含对苯二酚类化合物、邻苯二酚类化合物或其组合的聚合抑制剂。由于根据实施例的油墨组成物更包含对苯二酚类化合物、邻苯二酚类化合物或其组合，因此在印刷(涂覆)油墨组成物之后，在曝光期间可防止在室温下交联。
举例而言，对苯二酚类化合物、邻苯二酚类化合物或其组合可包含对苯二酚、甲基对苯二酚、甲氧基对苯二酚、三级丁基对苯二酚、2,5-二-三级丁基对苯二酚、2,5-双(1,1-二甲基丁基)对苯二酚、2,5-双(1,1,3,3-四甲基丁基)对苯二酚、邻苯二酚、三级丁基邻苯二酚、4-甲氧基苯酚、连苯三酚、2,6-二-三级丁基-4-甲苯酚、2-萘酚、三(N-羟基-N-亚硝基苯胺基-O,O')铝或其组合，但未必限于此。
对苯二酚类化合物、邻苯二酚类化合物或其组合可以分散液的形式使用，且按油墨组成物的总量计，可以0.001重量％至1重量％，例如0.01重量％至0.1重量％的量包含呈分散液形式的聚合抑制剂。当稳定剂包含在上述范围内时，可解决在室温下老化的问题且可防止敏感度降低及表面剥离。
除所述聚合抑制剂以外，根据实施例的油墨组成物可视需要进一步包含丙二酸；3-胺基-1,2-丙二醇；硅烷类偶合剂；调平剂；氟类界面活性剂；或其组合。
举例而言，油墨组成物可更包含具有诸如羧基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基、环氧基以及类似物的反应性取代基的硅烷类偶合剂以改良其对基底的黏附性。
硅烷类偶合剂的实例可包含三甲氧基硅烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯基丙氧基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷以及类似物。此等物可单独使用或以两者或多于两者的混合物的形式使用。
按100重量份的油墨组成物计，可以0.01重量份至10重量份的量包含硅烷类偶合剂。当硅烷类偶合剂包含在所述范围内时，可改良紧密接触性质、存储性质以及类似者。
此外，油墨组成物可更包含界面活性剂，例如氟类界面活性剂以在必要时改良涂层且防止缺陷。
氟类界面活性剂的实例可为BM化学公司(BM Chemie Inc.)的及大日本油墨科工株式会社(Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co.,Ltd.)的MEGAFACE F/>MEGAFACE F/>MEGAFACE F/>以及MEGAFACE F/>住友3M有限公司(Sumitomo 3M Co.,Ltd.)的FULORAD/>FULORAD/>FULORAD/>以及FULORAD/>旭硝子玻璃有限公司(ASAHI Glass Co.,Ltd.)的SURFLON/>SURFLONSURFLON/>SURFLON/>以及SURFLON/>以及东丽硅酮有限公司(ToraySilicone Co.,Ltd.)的/>及/>以及类似物；迪爱生有限公司(DIC Co.,Ltd.)的F-482、F-484、F-478、F-554以及类似物。
按100重量份的油墨组成物计，可以0.001重量份至5重量份的量包含氟类界面活性剂。当氟类界面活性剂包含在所述范围内时，可确保玻璃基底上的极佳湿润以及涂层均匀性，且可不产生污点。
此外，在不损害物理性质的范围内，可向油墨组成物进一步添加一定量的其他添加剂，诸如抗氧化剂及稳定剂。
另一实施例提供一种使用油墨组成物的层。
另一实施例提供包含所述层的电泳装置和/或显示装置。
[发明模式]
在下文中，参考实例更详细地说明本发明。然而，此等实例在任何意义上均不解释为限制本发明的范畴。
(制备可固化组成物)
实例1至实例6及比较例1至比较例3
将经纳米棒图案化的GaN晶圆(4英寸)在室温下在40毫升的硬脂酸(1.5毫摩尔/升)中反应24小时。在反应之后，将经纳米棒图案化的GaN浸渍于50毫升的丙酮中5分钟以移除过量的硬脂酸，且额外地，使用40毫升的丙酮来冲洗晶圆的表面。将经洗涤晶圆与35毫升的γ-丁内酯(GBL)一起置于27千瓦的浴槽型超音波发生器中，且接着超音处理5分钟以将棒与晶圆表面分离。将分离的棒置于法尔康(FALCON)管中进行离心，且向其中添加10毫升的GBL以额外洗涤浴槽表面上的棒。接着，经由以4000转/分钟离心10分钟而舍弃其中的上清液，且将其中的沉淀物再分散于40毫升的丙酮中，且用10微米的网状滤纸过滤。在额外离心(4000转/分钟，10分钟)之后，在烘箱(100℃，1小时)中干燥沉淀物，称重且分散为0.2重量/重量％，以制备具有表2中所展示的组成物的每一油墨组成物。
(混合溶剂的组成物及溶剂的介电常数及黏度展示于表3中。)
(表2)
(单位：重量％)
量
(A)GaN纳米棒 0.2
(B)混合溶剂 99.8
(表3)
*在室温(25℃)下通过使用液体介电常数测量装置(型号871，拉夫特(Furuto))及将40毫升的根据实例及比较例的每一溶剂组成物装载在锥形管中来测量混合溶剂的介电常数，且在室温(25℃)下通过使用流变仪(哈克(Haake))及装载2毫升的每一溶剂组成物来测量溶剂的黏度。
评估
测量根据实例1至实例6及比较例1至比较例3的油墨组成物的黏度(25℃及50℃)。当50℃下的黏度小于或等于15厘泊时，将喷墨性质(喷墨可加工性)评估为令人满意的，且在表4中，当黏度小于或等于15厘泊时，给出“O”，且当黏度大于15厘泊时，给出“X”。
此外，在室温(25℃)下通过使用介电常数测量装置(型号871，拉夫特)及在锥形管中使用分别对应于油墨组成物的40毫升的混合溶剂组成物来测量介电常数，且在室温(25℃)下通过使用流变仪(哈克)及装载2毫升的每一溶剂组成物来测量溶剂的黏度。
测量结果显示于表4中。
(表4)
如表4中所展示，不同于比较例3，实例1至实例7以及比较例1及比较例2均展现极佳喷墨性质。然而，作为单组分系统的比较例1具有仅实现对应溶剂的黏度、介电常数、电导率的问题，且作为双组分系统的比较例2具有当通过使用组成物比固定黏度或介电常数参数时，另一个参数未经调节但固定的缺点。另一方面，通过在室温(25℃)下将每一溶剂的内部组成物比调节在60厘泊、70厘泊以及80厘泊的黏度范围内，可自由控制作为三组分系统的实例1至实例7以使其介电常数处于4至11的范围内，同时保持室温黏度不变。因此，通过进一步自由控制(调节)介电常数，实例1至实例7在室温下展现高黏度且确保存储稳定性且亦维持极佳喷墨性质且同时确保最佳介电泳特性。
尽管本发明已结合目前视为实用实例实施例的内容来描述，但应了解，本发明不限于所揭示的实施例，但相反，本发明意欲涵盖包含在所附权利要求范围的精神及范畴内的各种修改及等效配置。因此，前述实施例应理解为例示性的但不以任何方式限制本发明。

Claims (29)

1.一种油墨组成物，包括：
(A)半导体纳米棒；以及
(B)混合溶剂，包含第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂，
其中所述第一溶剂包含在25℃下具有小于或等于70厘泊的黏度且具有大于或等于5的介电常数的化合物，
所述第二溶剂包含在25℃下具有大于或等于80厘泊的黏度或为固体或具有大于或等于5的介电常数的化合物，以及
所述第三溶剂包含具有小于5的介电常数的化合物。
2.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述第一溶剂在50℃下具有大于或等于3厘泊的黏度。
3.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述第一溶剂包括由化学式1-1或化学式1-2表示的化合物：
[化学式1-1]
[化学式1-2]
其中，在化学式1-1及化学式1-2中，
R1为氢原子或*-C(＝O)R'，其中R'为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基，
R2至R4各自独立地为经取代或未经取代的C2至C20烷基，
R5为经取代或未经取代的C1至C20烷基或经C2至C10烷氧基取代的经取代或未经取代的C6至C20芳基，
L1至L3各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20伸烷基，以及
n为1至20的整数。
4.根据权利要求3所述的油墨组成物，其中由化学式1-1表示的所述化合物包括由化学式1-1-1或化学式1-1-2表示的化合物：
[化学式1-1-1]
[化学式1-1-2]
5.根据权利要求3所述的油墨组成物，其中由化学式1-2表示的所述化合物包括由化学式1-2-1至化学式1-2-4表示的化合物：
[化学式1-2-1]
[化学式1-2-2]
[化学式1-2-3]
[化学式1-2-4]
6.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述第二溶剂在50℃下具有大于或等于10厘泊的黏度或为固体。
7.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述第二溶剂包括由化学式2-1至化学式2-6中的一者表示的化合物：
[化学式2-1]
[化学式2-2]
[化学式2-3]
[化学式2-4]
[化学式2-5]
[化学式2-6]
其中，在化学式2-1至化学式2-6中，
L1、L2以及L4至L8各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20伸烷基，
R1为氢原子或*-C(＝O)R'，其中R'为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基，
R6为羟基或经取代或未经取代的C1至C20烷基，
R7及R8各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20烷基，
R16及R17各自独立地为氢原子、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烷基或经取代或未经取代的C6至C20芳基，
R18及R19各自独立地为氢原子或*-(C＝O)R15，其中R15为经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烷基或经取代或未经取代的C6至C20芳基，
R20为甲氧基，
R21为经取代或未经取代的C1至C20烷基或经取代或未经取代的C1至C20烷氧基，
m为1至4的整数，
p为0至4的整数，以及
q为1至20的整数。
8.根据权利要求7所述的油墨组成物，其中由化学式2-1表示的所述化合物包括由化学式2-1-1表示的化合物：
[化学式2-1-1]
9.根据权利要求7所述的油墨组成物，其中由化学式2-2表示的所述化合物包括由化学式2-2-1表示的化合物：
[化学式2-2-1]
10.根据权利要求7所述的油墨组成物，其中由化学式2-3表示的所述化合物包括由化学式2-3-1至化学式2-3-3中的一者表示的化合物：
[化学式2-3-1]
[化学式2-3-2]
[化学式2-3-3]
11.根据权利要求7所述的油墨组成物，其中由化学式2-4表示的所述化合物包括由化学式2-4-1表示的化合物：
[化学式2-4-1]
12.根据权利要求7所述的油墨组成物，其中由化学式2-5表示的所述化合物包括由化学式2-5-1及化学式2-5-2中的一者表示的化合物：
[化学式2-5-1]
[化学式2-5-2]
13.根据权利要求7所述的油墨组成物，其中由化学式2-6表示的所述化合物包括由化学式2-6-1至化学式2-6-3中的一者表示的化合物：
[化学式2-6-1]
[化学式2-6-2]
[化学式2-6-3]
14.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述第三溶剂在25℃下具有大于或等于70厘泊的黏度或为固体，且在50℃下具有大于或等于3厘泊的黏度。
15.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述第三溶剂包括由化学式3-1或化学式3-2中的一者表示的化合物：
[化学式3-1]
[化学式3-2]
其中，在化学式3-1及化学式3-2中，
R9至R14各自独立地为未经取代或经乙烯基取代的C1至C20烷基。
16.根据权利要求15所述的油墨组成物，其中由化学式3-1表示的所述化合物包括由化学式3-1-1表示的化合物：
[化学式3-1-1]
17.根据权利要求15所述的油墨组成物，其中由化学式3-2表示的所述化合物包括由化学式3-2-1表示的化合物：
[化学式3-2-1]
18.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中
按100重量份的所述混合溶剂计，以10重量份至50重量份的量包含所述第一溶剂，
按100重量份的所述混合溶剂计，以10重量份至40重量份的量包含所述第二溶剂，以及
按100重量份的所述混合溶剂计，以20重量份至50重量份的量包含所述第三溶剂。
19.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述半导体纳米棒具有300纳米至900纳米的直径。
20.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述半导体纳米棒具有3.5微米至5微米的长度。
21.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述半导体纳米棒包括GaN类化合物、InGaN类化合物或其组合。
22.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述半导体纳米棒的表面涂覆有金属氧化物。
23.根据权利要求22所述的油墨组成物，其中所述金属氧化物包括氧化铝、氧化硅或其组合。
24.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中按所述油墨组成物的总量计，以0.01重量％至10重量％的量包含所述半导体纳米棒。
25.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述油墨组成物还包括丙二酸；3-胺基-1,2-丙二醇；硅烷类偶合剂；调平剂；氟类界面活性剂或其组合。
26.根据权利要求1所述的油墨组成物，其中所述油墨组成物为用于电泳装置的油墨组成物。
27.一种层，使用如权利要求1至权利要求26中任一项所述的油墨组成物制造。
28.一种电泳装置，包括如权利要求27所述的层。
29.一种显示装置，包括如权利要求27所述的层。
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