量子點油墨及其制備方法、量子點發(fā)光二極管的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于量子點發(fā)光技術領域，尤其涉及量子點油墨及其制備方法、量子點發(fā) 光二極管。
【背景技術】
[0002] 量子點（quantum dot, QD)是準零維（quasi-zero-dimensional)的納米材料，由 少量的原子所構成。粗略地說，量子點三個維度的尺寸都在100納米（nm)以下，其內(nèi)部電 子在各方向上的運動都受到局限，所以量子限域效應（quantum confinement effect)特別 顯著。因此量子點在受到光或電的刺激下就可以發(fā)射光，且發(fā)射光具有如下性質(zhì)：發(fā)射頻率 隨量子點納米粒子尺寸變化而改變、發(fā)射峰窄、發(fā)光量子效率相對較高以及超高的光穩(wěn)定 性，同時量子點可以通過調(diào)節(jié)配體從而分散在不同的溶劑中，因此，量子點有溶液處理的特 性，即可以通過簡單的溶液加工方式成膜，其中以噴墨打印方式尤為滿足成膜性能要求，且 具有工藝簡單，分辨率可控及精確成像技術。通過將噴墨打印的量子點膜置于正負電極之 間，從而在電激發(fā)下發(fā)光，即得到的新型結構的量子點有機發(fā)光器件（quantum dot light emitting diodes，QLED)。量子點發(fā)光二極管顯示器具有色域高、自發(fā)光等優(yōu)點，使其應用 前景非常讓人振奮，是世界各國顯示器技術爭相研發(fā)的前沿方向。
[0003] 但是，由于量子點發(fā)光層中量子點半導體納米粒子導電性差，且受到量子點長烷 烴鏈段配體的影響，電荷傳輸性質(zhì)差，使得QLED能效不高。同時噴墨打印工藝對量子點墨 水對粘度及表面張力有一定的要求，而以量子點-溶劑組成的量子點墨水溶液粘度低，表 面張力也小，無法打印或打印后會存在很多成膜問題，如咖啡環(huán)、裂縫等膜表面不均勻、缺 陷等問題，影響量子點發(fā)光層的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種量子點油墨，旨在解決現(xiàn)有的量子點發(fā)光層電荷傳輸 有效性差、以及量子點墨水溶液由于粘度低、表面張力小，導致無法打印或打印后會存在咖 啡環(huán)、裂縫等影響量子點發(fā)光層性能的問題。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種量子點油墨的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種量子點發(fā)光二極管。
[0007] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種量子點油墨，以所述量子點油墨的重量百分含量為 100 %計，包含如下重量百分含量的下述組分：
[0008] 量子點 0.1-20.0%； 電荷傳輸劑 0.1-15.0%； 溶劑 40.0-90,0%； 粘度調(diào)節(jié)劑 0.1-15.0%； 分散劑 0-15.0%；
[0009] 其中，所述電荷傳輸劑包括正電荷傳輸劑和負電荷傳輸劑，所述溶劑包括主溶劑 和共溶劑。
[0010] 以及，一種量子點油墨的制備方法，包括以下步驟：
[0011] 稱取上述量子點油墨的配方組分；
[0012] 將量子點、電荷傳輸劑、分散劑和粘度調(diào)節(jié)劑溶于溶劑中，形成共混物；
[0013] 將所述共混物進行混合處理。
[0014] 以及，一種量子點發(fā)光二極管，其包括量子點發(fā)光層，所述量子點發(fā)光層是由上述 量子點油墨印制而成。
[0015] 本發(fā)明提供的量子點油墨組合物中，含有正、負兩種電荷傳輸劑，可以使得打印制 備的量子點發(fā)光層的電荷傳輸有效性提高；同時通過調(diào)節(jié)正、負兩種電荷傳輸劑的比例、分 布狀態(tài)，可以使得量子點的空穴/電子對傳輸平衡，從而使得量子點發(fā)光層產(chǎn)生更多激子， 進而輻射復合發(fā)光，由此降低了啟亮電壓，提高QLED能效。此外，含有正、負兩種電荷傳輸 劑的量子點油墨，可以具有特定的粘度及表面張力，實現(xiàn)量子點發(fā)光層的噴墨打印方式，得 到具有像素點陣、高分辨率、電致激發(fā)的量子點發(fā)光層。
[0016] 本發(fā)明提供的量子點油墨的制備方法，只需將各組分溶于溶劑中進行混合處理即 可，操作簡單可控，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
[0017] 本發(fā)明提供的量子點發(fā)光二極管，其含有由所述量子點油墨印制而成的量子點發(fā) 光層。由于所述量子點油墨中含有電荷傳輸劑，從而使得所述量子點發(fā)光層電荷傳輸效率 提尚，既而達到降低啟殼電壓、提尚能效的效果。
【具體實施方式】
[0018] 為了使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合 實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019] 本發(fā)明實施例提供了一種量子點油墨，以所述量子點油墨的重量百分含量為 100 %計，包含如下重量百分含量的下述組分：
[0020] 量子點 0.1-20.:0%; 電荷傳輸劑 Q.1-15.0%; 溶劑 40.0-90.0%; 粘度調(diào)節(jié)劑 0.1-15.0%; 分散劑 0-15,0%;
[0021] 其中，所述電荷傳輸劑包括正電荷傳輸劑和負電荷傳輸劑，所述溶劑包括主溶劑 和共溶劑。
[0022] 具體的，本發(fā)明實施例中，所述量子點作為所述量子點油墨的基體組分，可以是 II-IV族化合物半導體，包括但不限于CdS或CdSe或CdS/ZnS或CdSe/ZnS或CdSe/CdS/ ZnS ;還可以是III-V或IV-VI族化合物半導體，包括但不限于GaAs或InP和PbS/ZnS或 PbSe/ZnS，及I-III-VI2族等半導體納米晶。
[0023] 所述量子點的組成形式不受限制，可以為摻雜或非摻雜的量子點。摻雜指的是量 子點內(nèi)部還有Mn、Cu等其他離子。所述量子點的配體為酸配體、硫醇配體、胺配體、（氧） 膦配體、磷脂、軟磷脂、聚乙烯基吡啶等中的至少一種。作為具體實施例，所述酸配體為十 酸、十一烯酸、十四酸、油酸和硬脂酸中的至少一種；所述硫醇配體為八烷基硫醇、十二烷基 硫醇和十八烷基硫醇中的一種或多種；所述胺配體包括油胺、十八胺和八胺中的至少一種； 所述（氧）膦配體為三辛基膦、三辛基氧膦的至少一種。
[0024] 本發(fā)明實施例中，所述量子點的結構類型不受限制，可采用均一混合類型、梯度混 合類型、核-殼類型或聯(lián)合類型。
[0025] 由于所述量子點油墨用于噴墨打印量子點發(fā)光層，因此，當所述量子點油墨中水 含量較高時，由于水難于揮發(fā)或去除，因此，容易在所述量子點油墨中殘留，進而影響形成 的所述量子點發(fā)光層的性能。有鑒于此，本發(fā)明實施例所述量子點優(yōu)選為油溶性量子點。
[0026] 作為具體實施例，所述量子點的平均尺寸為2~10nm。
[0027] 以所述量子點油墨的總重為100%計，所述量子點的用量為0. 1-20. 0%，作為具 體實施例，所述量子點的用量可為〇· 1%、〇· 2%、0· 5%、0· 8%、1· 0%、2· 0%、4· 0%、5· 0%、 8. 0%、10. 0 %、12. 0%、15. 0 %、18. 0%、20. 0 %等具體數(shù)值含量。進一步的，作為優(yōu)選實施 例，所述量子點的用量為2-10%。
[0028] 本發(fā)明實施例中，所述量子點油墨中含有電荷傳輸劑組分，所述電荷傳輸劑為導 電小分子化合物或?qū)щ娋酆衔铩斃斫?，本發(fā)明實施例中所指聚合物均包括齊聚物。
[0029] 所述電荷傳輸劑包括至少一種的正電荷傳輸劑和至少一種的負電荷傳輸劑。本發(fā) 明實施例中，所述正電荷傳輸劑為具有空穴傳輸功能的物質(zhì)，所述負電荷傳輸劑為具有電 子傳輸功能的物質(zhì)。所述正電荷傳輸劑和所述負電荷傳輸劑的比例沒有嚴格的限制，作為 優(yōu)選實施例，所述正電荷傳輸劑與所述負電荷傳輸劑的重量比為1:9-9:1。
[0030] 本發(fā)明實施例中，所述正電荷傳輸劑、所述負電荷傳輸劑的分子量分別為 102-105g/mol〇
[0031] 作為一個優(yōu)選實施例，所述正電荷傳輸劑包括含有下述結構單元的小分子化合物 或聚合物中的至少一種：胺、芳香胺、聯(lián)苯類三芳胺、荷、二荷、螺二荷、R比略、苯胺、味挫、氮 茚并氮芴、酞菁、撲啉、有機硅、有機金屬配合物、氟烴，及其衍生物。
[0032] 作為另一個優(yōu)選實施例，所述負電荷傳輸劑為多取代鏈烷烴、雜環(huán)化合物中的至 少一種，其中，所述多取代鏈烷烴的取代原子包括F、0、N、S中的至少一種，所述雜環(huán)化合物 的雜原子包括F、0、N、S中的至少一種。
[0033] 進一步的，所述負電荷傳輸劑包括含有下述結構單元的小分子化合物或聚合物中 的至少一種：三（8-羥基喹啉）鋁、蒽、菲、對苯乙炔、三嗪、芘、茈、吩嗪、菲羅啉、反茚并芴、 二苯并-茚并芴、茚并萘、苯并蒽、噁二唑、苯二噁唑、咪唑、噁唑、三唑、苯并二唑、苯硫二 唑、苯并二噻唑、噻二唑、吡啶、嘧啶、吡嗪、喹啉、喹喔啉、鄰菲羅林、蒽唑、三嗪、噻吩、二噻 吩并噻吩、并噻吩、氧化噻吩、用于電子材料的含氰基和亞胺機化合物、有機硼、有機硅、有 機金屬配合物，及其衍生物。
[0034] 作為具體優(yōu)選實施例，所述正電荷傳輸劑的結構單元或所述負電荷傳輸劑的上述 結構單元均可以包括至少一個可化合/聚合基團，所述可化合/聚合基團包括乙烯基、丙 烯酸酯基、全氟乙烯醚基、烯二磷酸酯基、烯丙胺基、烯丙醇基、烯丙硫醇基、丙烯酸基、含有 羥基官能團的（甲基）丙烯酸酯羥基酯、伯胺、仲胺、環(huán)氧化合物基、α，β不飽和羰基化合 物基、醇羥化合物基、羧酸基、酰氯基、酸酐基、環(huán)氧丙烷化合物基、環(huán)狀內(nèi)酯基、醛基化合物 基，進一步優(yōu)選為乙烯基。
[0035] 進一步的，所述正電荷傳輸劑為所述結構單元通過可化合/聚合基團發(fā)生加成聚 合反應形成的側鏈型正電荷傳輸聚合物。所述負電荷傳輸劑為所述結構單元通過可化合/ 聚合基團發(fā)生加成聚合反應形成的側鏈型電荷負電荷傳輸聚合物。其中，所述可化合/聚 合基團包括乙烯基、丙烯酸酯基、全氟乙烯醚基、烯二磷酸酯基、烯丙胺基、烯丙醇基、烯丙 硫醇基、丙烯酸基、含有羥基官能團的丙烯酸酯羥基酯、含有羥基官能團的甲基丙烯酸酯羥 基酯。
[0036] 優(yōu)選的，所述加成聚合反應為在加熱或紫外