[发明专利]一种快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水及其制备方法和应用

说明书

本发明属于印刷电子领域，公开了一种快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水及其制备方法和应用。所述锆喷墨打印墨水由八水氧氯化锆、聚乙二醇6000和去离子水构成，其凝胶点为70‑75℃。将氧化锆喷墨打印墨水加入到喷墨打印机中，在60℃基板上喷墨打印，然后在300～400℃进行热处理，得到氧化锆薄膜。本发明通过引入高分子聚乙二醇6000，使得溶液体系的粘度达到喷墨打印工艺要求，同时使得溶液体系的凝胶点控制在70‑75℃，溶液在成膜过程中其流动性也受到了尽可能的限制，从而抑制咖啡环效应，制得均匀的氧化锆薄膜。

技术领域

本发明属于印刷电子领域，具体涉及一种快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水及其制备方法和应用。

背景技术

现有的利用溶胶凝胶原理来喷墨打印制备氧化物薄膜所用墨水体系多采用小分子溶剂+溶质的体系，在热处理过程中溶剂不断排除，高活性的前驱体不断发生水解-缩聚反应，氧化物三维网络结构乃至氧化物薄膜逐渐形成。但上述体系的溶剂溶质迁移基本是不受阻碍的，因此薄膜均匀性存在很大的问题。热处理的过程中溶剂分子在浓度梯度、表面张力梯度的作用下携溶质进行迁移。在不采用任何前处理工艺的条件下，咖啡环效应不可避免。不均匀的薄膜会对器件性能带来不可忽视的影响。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水。

本发明的另一目的在于提供上述快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水制备氧化锆薄膜的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水，由八水氧氯化锆、聚乙二醇6000和去离子水构成，所述快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水的凝胶点为70-75℃。

优选地，所述氧化锆喷墨打印墨水中八水氧氯化锆的浓度为0.3～0.6M；更优选为0.5M。

优选地，所述氧化锆喷墨打印墨水中聚乙二醇的质量分数为15％～30％；更优选为20％。

上述快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水的制备方法，包括如下制备步骤：

将八水氧氯化锆和聚乙二醇6000加入到去离子水中，搅拌溶解均匀后陈化，得到所述快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水。

上述快速凝胶化氧化锆喷墨打印墨水制备氧化锆薄膜的应用，所述应用过程为：

将氧化锆喷墨打印墨水加入到喷墨打印机中，在60℃基板上喷墨打印，然后在300～400℃热处理，得到氧化锆薄膜。

相对于现有技术，本发明具有如下优点及有益效果：

(1)本发明通过加入聚乙二醇6000，使得溶液体系的粘度达到喷墨打印工艺要求。

(2)本发明通过加入聚乙二醇6000，使得溶液体系的凝胶点控制在70-75℃，当打印机基板温度为60℃时，溶液在涂布后既能保证墨滴之间融合成膜，其流动性也受到了尽可能的限制。

(3)通过在体系引入高分子聚乙二醇6000，利用其升温能够发生凝胶化的性质，限制溶液涂布成膜后的流动性，从而抑制咖啡环效应，制得均匀的氧化锆薄膜。

附图说明

图1为实施例中所得喷墨打印墨水的粘度、弹性模量及凝胶温度测试结果图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例