[发明专利]一种氧化锌基纳米颗粒墨水及其应用

说明书

本发明公开一种氧化锌基纳米颗粒墨水及其应用，按重量百分比计，包括如下组分：氧化锌基纳米颗粒：0.4‑10%，酰胺类有机溶剂：45‑99.6%，调节剂0%‑49.8%。本发明所述氧化锌基纳米颗粒墨水，其中溶剂可以是单一的酰胺类有机溶剂，也可以是酰胺类有机溶剂与调节剂的混合溶剂。该配方制备的所述氧化锌基纳米颗粒墨水具有合适的粘度、表面张力，且溶剂可以在后续工艺中去除。

技术领域

本发明涉及墨水配方领域，尤其涉及一种氧化锌基纳米颗粒墨水及其应用。

背景技术

氧化锌是一种宽禁带直接带隙的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，室温下禁带宽度为3.37eV，是一种重要的半导体光电子材料。在电学上表现为n型导电类型，电阻率低至10^-4Ω/cm。由于其具有优良的光电特性，因而在光电器件上有很大的应用价值，如它对可见光的高透过率，可用作透明导电涂层；具有光电效应，能用于紫外激光器件和太阳能电池等；具有良好的电子传输性，能用作有机电致发光（OLED）和量子点电致发光（QLED）等平板显示器件的电荷传输材料。

纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料，其粒径大小约在1-100nm。纳米氧化锌同时具有纳米材料和氧化锌的双重特性。由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。近年来发现它在光学、电学、磁学、催化等方面展现出许多特殊功能，使其在光电转换、光电子器件、平板显示、图像记忆材料、催化剂、抗菌剂和防晒剂等诸多方面具有广阔的应用前景和重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。更重要的是纳米氧化锌可以分散到有机溶剂中，提供了采用基于溶液进行后期加工工艺的可能性，例如采用喷涂、刮涂、喷墨打印等基于溶液的工艺方法实现在多种领域的应用。

通过纳米氧化锌在合成过程中掺杂可以生成氧化锌基纳米颗粒材料。例如利用两种甚至多种半导体材料的导带和价带的差异，或者杂质能级的引入，可以进一步调节纳米氧化锌的特性，使氧化锌基纳米颗粒具有更好的性能，满足更多领域的应用。

喷墨打印（Ink-jet printing）技术近年来在光电子器件制造方面得到广泛的研究和应用，特别是在平板显示器件，例如OLED和QLED显示制造技术中被认为是解决高成本和实现大面积的有效途径，这种技术可结合基于溶液的功能性材料和先进的喷墨打印设备来制作OLED或QLED显示屏，可提高材料的利用率和生产效率，降低制造成本，提高产能。但喷墨打印设备对墨水要求较高，例如合适的沸点、粘度、表面张力、以及分散均匀稳定的溶质，给墨水配制带来较大的困难。

由于氧化锌基纳米颗粒具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散。通常将这类材料分散在甲醇、乙醇等极性较强的短碳链一元醇中，这类氧化锌基纳米溶液粘度低且挥发速度过快，不适合喷墨打印要求。因此，如要满足喷墨打印对墨水的要求，需要将材料分散到合适的溶剂中，配制成符合喷墨打印要求的墨水。

因此，选择合适的溶剂体系，使所配制的氧化锌基纳米颗粒溶液具有合适的粘度、表面张力，且溶剂可以在后续工艺中去除，对保证采用该墨水制作的电子器件的性能尤为重要。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氧化锌基纳米颗粒墨水及其应用，旨在解决现有氧化锌基纳米颗粒墨水粘度、表面张力和挥发速度不适合喷墨打印要求的问题。

本发明的技术方案如下：

一种氧化锌基纳米颗粒墨水，其中，所述氧化锌基纳米颗粒墨水包括氧化锌基纳米颗粒和酰胺类有机溶剂。

所述的氧化锌基纳米颗粒墨水，其中，所述氧化锌基纳米颗粒墨水还包括调节剂，所述调节剂的含量不高于所述酰胺类有机溶剂的含量。