量子点墨水以及量子点膜.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810769550.8 (22)申请日 2018.07.13 (71)申请人 苏州星烁纳米科技有限公司 地址 215123 江苏省苏州市工业园区金鸡 湖大道99号纳米城NW06-403 (72)发明人 王思元邓德晖王允军 (51)Int.Cl. C09D 11/30(2014.01) C09D 11/36(2014.01) C09D 11/38(2014.01) (54)发明名称 量子点墨水以及量子点膜 (57)摘要 本发明公开了一种量子点墨水以及量子点 膜。 其中， 量子

2、点墨水包含量子点及溶剂， 所述溶 剂为饱和烃类， 溶剂沸点在170260之间。 本发明的量子点墨水使用饱和烷烃类溶剂， 其沸 点较高， 饱和蒸气压小， 挥发慢。 在喷墨打印时， 墨滴在滴下过程中溶剂不会完全挥发， 从而避免 了墨滴干燥而堵塞喷嘴。 该量子点墨水打印成的 量子点膜出光均匀， 亮度高。 权利要求书1页 说明书4页 CN 109096825 A 2018.12.28 CN 109096825 A 1.一种量子点墨水， 包含量子点及溶剂， 其特征在于， 所述溶剂为饱和烃类， 所述饱和 烃类的沸点在170260之间。 2.根据权利要求1所述的量子点墨水， 其特征在于， 所述饱和烃类的碳原

3、子数在C10 C14之间。 3.根据权利要求2所述的量子点墨水， 其特征在于， 所述饱和烃类为直链烷烃以及其同 分异构体、 取代或非取代的环烷烃中的一种或混合物。 4.根据权利要求3所述的量子点墨水， 其特征在于， 所述饱和烃类为癸烷、 环癸烷、 十一 烷、 2-甲基十一烷、 3-甲基十一烷、 2,6-二甲基十一烷、 十二烷、 十三烷、 十四烷中的任意一 种， 或任意两种或多种的混合物。 5.根据权利要求1到4中任一项所述的量子点墨水， 其特征在于， 所述量子点在墨水中 的浓度为300700mg/mL。 6.根据权利要求5所述的量子点墨水， 其特征在于， 所述量子点具有表面配体， 以质量 百分

4、比计， 所述表面配体占量子点总量的1425。 7.根据权利要求6所述的量子点墨水， 其特征在于， 所述表面配体选自硫醇、 油酸、 油 胺、 正辛胺中的至少一种。 8.根据权利要求1所述的量子点墨水， 其特征在于， 所述量子点墨水中还含有光扩散 剂。 9.根据权利要求8所述的量子点墨水， 其特征在于， 以质量百分比计， 所述光扩散剂占 量子点墨水总量的0.010.7。 10.一种量子点膜， 其特征在于， 所述量子点膜由权利要求1-9中任一所述量子点墨水 通过打印制作而成。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109096825 A 2 量子点墨水以及量子点膜 技术领域 0001 本申请属于显示技术

5、领域， 具体涉及一种量子点墨水以及量子点膜。 背景技术 0002 量子点由于具有色域宽、 色纯度高、 发光波长可调、 易合成加工等优异性质， 在光 电领域具有广阔的应用前景。 喷墨打印(Inkjet printing)是一种重要的实现RGB三原色像 素的溶液加工技术， 采用该技术的材料利用率高， 且无需使用掩膜板可实现图案化， 同时具 有工艺简单、 成本低廉的特点。 0003 利用量子点墨水通过喷墨打印的方式制备薄膜器件时， 喷嘴容易堵塞， 进而打印 不顺畅。 发明内容 0004 针对上述技术问题， 本申请提供一种量子点墨水。 0005 为了实现上述发明目的， 根据本申请的第一方面， 提供了一

6、种量子点墨水， 包含量 子点及溶剂， 溶剂为饱和烃类， 饱和烃类的沸点在170260之间。 0006 根据本发明的量子点墨水， 溶剂的沸点较高， 挥发慢， 由此确保在喷墨打印时， 墨 滴在滴下过程中溶剂不会完全挥发， 从而确保墨滴以液体方式离开喷嘴， 进而避免喷嘴堵 塞。 0007 进一步地， 饱和烃类的碳原子数在C10C14之间。 碳原子数在C10C14之间的饱 和烷烃沸点较高， 挥发慢， 并且粘度满足打印需求。 0008 进一步地， 饱和烃类为直链烷烃以及其同分异构体、 取代或非取代的环烷烃中的 一种或混合物。 0009 进一步地， 饱和烃类为癸烷、 环癸烷、 十一烷、 2-甲基十一烷、

7、3-甲基十一烷、 2,6- 二甲基十一烷、 十二烷、 十三烷、 十四烷中的任意一种， 或任意两种或多种的混合物。 0010 进一步地， 在饱和烃类的混合溶剂中包含第一组分和第二组分， 其中第一组分的 沸点高于第二组分， 第一组分占混合溶剂总体积的1030。 该混合溶剂饱和蒸气压小， 挥 发慢。 其中， 第二组分的溶剂沸点较低， 可以调节墨水体系的粘度或表面张力， 第一组分的 溶剂沸点较高， 在喷墨打印时， 可以防止液滴快速蒸干而堵塞。 0011 进一步地， 量子点在墨水中的浓度为300700mg/mL。 0012 进一步地， 量子点包括II-VIA族化合物、 IV-VIA族化合物、 III-V

8、A族化合物、 I-VIA 族化合物中的至少一种。 量子点的结构包括具有单核结构、 核-单层壳结构和核-多层壳结 构中的一种， 包括CdS、 CdSe、 CdSeS、 CdZnSeS、 CdS/ZnS、 CdSe/ZnS、 CdSe/CdS/ZnS、 InP、 InP/ ZnS或者ZnSe/ZnS。 量子点的组成形式不受限制， 可以为掺杂或非掺杂的量子点。 0013 进一步地， 上述量子点具有表面配体， 以质量分数计， 表面配体占量子点总质量的 1425。 量子点表面配体含量较高， 能够提高量子点在溶剂中的溶解性， 避免发生团聚， 进而降低打印时喷嘴堵塞的几率。 说明书 1/4 页 3 CN 1

9、09096825 A 3 0014 进一步地， 量子点表面配体是硫醇配体、 酸配体、 胺配体或膦配体中的一种或多 种。 硫醇配体包括辛硫醇、 十二硫醇和十八硫醇。 酸配体包括十一烯酸、 十四酸、 油酸和硬脂 酸。 胺配体包括油胺、 正辛胺和其它烷基胺。 膦配体包括三辛基膦和三辛基氧化膦。 0015 进一步地， 表面配体选自辛硫醇、 十二硫醇、 油酸、 油胺、 正辛胺中的至少一种。 0016 进一步地， 量子点墨水中还含有光扩散剂。 光扩散剂的加入， 使量子点墨水在进行 喷墨打印时， 提高了量子点膜的出光亮度， 并且出光均匀。 0017 进一步地， 光扩散剂包括有机硅、 无机硅中的至少一种， 其

10、中， 无机硅为亲油性二 氧化硅。 优选地， 光扩散剂为有机硅和无机硅的混合物。 0018 进一步地， 二氧化硅的表面改性基团可以与量子点的表面配体种类相同。 0019 进一步地， 以质量百分比计， 光扩散剂占量子点墨水总量的0.010.7。 0020 进一步地， 上述量子点墨水的表面张力为2228dyne/cm。 0021 进一步地， 上述量子点墨水的粘度为210mPas。 0022 根据本申请的又一方面， 提供了一种量子点膜， 由上述量子点墨水通过打印制作 而成。 本发明中的量子点墨水表面张力， 粘度等参数合适， 进而在喷墨打印时过程流畅， 所 制备的量子点膜的成膜性好， 出光均匀。 002

11、3 有益效果： 量子点一般分散在正庚烷、 正辛烷等烷烃溶剂中， 这些溶剂碳链短， 粘 度低， 易于挥发， 在打印时会导致墨滴干燥过快， 导致量子点在喷嘴处聚集而引发堵塞。 本 发明的量子点墨水使用饱和烷烃类溶剂， 其沸点较高， 饱和蒸气压小， 挥发慢。 在喷墨打印 时， 墨滴在滴下过程中溶剂不会完全挥发， 从而避免了墨滴干燥而堵塞喷嘴。 量子点具有表 面配体， 并且表面配体的含量较高， 能够提高量子点在溶剂中的溶解性， 避免发生团聚， 进 而降低打印时喷嘴堵塞的几率。 本发明的量子点墨水通过喷墨打印制作的量子点膜的成膜 性好， 出光均匀， 亮度高。 具体实施方式 0024 下面将结合本申请实施

12、方式， 对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述。 应 注意的是， 所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式， 而不是全部实施方式。 0025 实施例1 0026 量子点墨水中溶剂为2-甲基十一烷。 量子点为红光CdSe量子点， 在墨水中的浓度 为450mg/mL。 CdSe量子点的表面配体为十二硫醇， 表面配体占量子点总质量的25。 光扩散 剂为有机硅和无机硅的混合物， 光扩散剂占墨水总质量的0.5。 0027 该量子点墨水的粘度为6.8mPas， 量子点墨水的表面张力为28dyne/cm。 使用该 量子点墨水进行喷墨打印， 可连续打印60min， 打印墨滴轨迹无偏移， 得到出光均匀的量子

13、 点膜。 对该量子点膜的发光亮度进行测试， 所采用的蓝光背光源的亮度为1000cd/m2， 量子 点膜的亮度为1342cd/m2。 经计算， 该量子点膜的外量子效率为21.4， 发光量子产率为 23。 0028 实施例2 0029 量子点墨水中溶剂为癸烷及十三烷的混合溶剂， 其中十三烷的体积占比为20。 量子点为红光CdS/ZnS， 在墨水中的浓度为480mg/mL。 CdS/ZnS量子点的表面配体为辛硫醇， 表面配体占量子点总质量的23。 光扩散剂为有机硅颗粒， 占墨水总质量的0.3。 说明书 2/4 页 4 CN 109096825 A 4 0030 该量子点墨水的粘度为6.5mPas，

14、量子点墨水的表面张力为26.3dyne/cm。 使用 该量子点墨水进行喷墨打印， 可连续打印62min， 打印墨滴轨迹无偏移， 得到出光均匀的量 子点膜。 对该量子点膜的发光亮度进行测试， 测试方法和条件同实施例1， 量子点膜的亮度 为1468cd/m2。 经计算， 该量子点膜的外量子效率为23， 发光量子产率为24.5。 0031 实施例3 0032 量子点墨水中溶剂为环癸烷及十三烷的混合溶剂， 其中十三烷的体积占比为 25。 量子点为绿光CdSeS， 在墨水中的浓度为500mg/mL。 CdSeS量子点的表面配体为油酸， 表面配体占量子点总质量的22。 光扩散剂为有机硅颗粒， 占墨水总质量

15、的0.7。 0033 该量子点墨水的粘度为5.9mPas， 量子点墨水的表面张力为25.7dyne/cm。 使用 该量子点墨水进行喷墨打印， 可连续打印66min， 打印墨滴轨迹无偏移， 得到出光均匀的量 子点膜。 对该量子点膜的发光亮度进行测试， 测试方法和条件同 0034 实施例1， 量子点膜的亮度为3000cd/m2。 经计算， 该量子点膜的外量子效率为 28.5， 发光量子产率为29.3。 0035 实施例4 0036 量子点墨水中溶剂为十一烷及十四烷的混合溶剂， 其中十四烷的体积占比为 23。 量子点为绿光CdZnSeS， 在墨水中的浓度为580mg/mL。 CdZnSeS量子点的表

16、面配体为油 酸， 表面配体占量子点总质量的20。 光扩散剂为无机硅颗粒， 占墨水总质量的0.65。 0037 该量子点墨水的粘度为6.3mPas， 量子点墨水的表面张力为26dyne/cm。 使用该 量子点墨水进行喷墨打印， 可连续打印58min， 打印墨滴轨迹无偏移， 得到出光均匀的量子 点膜。 对该量子点膜的发光亮度进行测试， 测试方法和条件同 0038 实施例1， 量子点膜的亮度为2871cd/m2。 经计算， 该量子点膜的外量子效率为 27.2， 发光量子产率为28.2。 0039 实施例5 0040 量子点墨水中溶剂为环癸烷及十四烷的混合溶剂， 其中十四烷的体积占比为 18。 量子点

17、为绿光CdSe/ZnS， 在墨水中的浓度为520mg/mL。 CdSe/ZnS量子点的表面配体为 油胺， 表面配体占量子点总质量的24。 光扩散剂为无机硅颗粒， 占墨水总质量的0.6。 0041 该量子点墨水的粘度为6.5mPas， 量子点墨水的表面张力为25.4dyne/cm。 使用 该量子点墨水进行喷墨打印， 可连续打印53min， 打印墨滴轨迹无偏移， 得到出光均匀的量 子点膜。 对该量子点膜的发光亮度进行测试， 测试方法和条件同实施例1， 量子点膜的亮度 为2538cd/m2。 经计算， 该量子点膜的外量子效率为26， 发光量子产率为27.4。 0042 实施例6 0043 量子点墨水

18、中溶剂为十一烷及十四烷的混合溶剂， 其中十四烷的体积占比为 15。 量子点为绿光CdS， 在墨水中的浓度为580mg/mL。 CdS量子点的表面配体为油胺， 表面 配体占量子点总质量的25。 光扩散剂为无机硅颗粒， 占墨水总质量的0.5。 0044 该量子点墨水的粘度为6.2mPas， 量子点墨水的表面张力为25dyne/cm。 使用该 量子点墨水进行喷墨打印， 可连续打印54min， 打印墨滴轨迹无偏移， 得到出光均匀的量子 点膜。 对该量子点膜的发光亮度进行测试， 测试方法和条件同实施例1， 量子点膜的亮度为 2697cd/m2。 经计算， 该量子点膜的外量子效率为26.7， 发光量子产率

19、为28。 0045 由上述实施例可知， 本申请在量子点墨水中使用饱和烷烃类溶剂及表面配体含量 说明书 3/4 页 5 CN 109096825 A 5 较高的量子点时， 在喷墨打印时有效避免了墨滴干燥而堵塞喷嘴， 可连续打印时间较长。 通 过喷墨打印制作的量子点膜的成膜性好， 出光均匀且亮度高， 量子点膜的出光亮度可达 3000cd/m2， 外量子效率可至28.5， 发光量子产率可至29.3。 0046 尽管发明人已经对本申请的技术方案做了较详细的阐述和列举， 应当理解， 对于 本领域技术人员来说， 对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然 的， 都不能脱离本申请精神的实质， 本申请中出现的术语用于对本申请技术方案的阐述和 理解， 并不能构成对本申请的限制。 说明书 4/4 页 6 CN 109096825 A 6