[发明专利]印刷油墨组合物及其制备方法和用途

说明书

一种印刷油墨组合物，包含功能材料和溶剂，溶剂可从印刷油墨组合物中蒸发以形成功能材料薄膜；溶剂至少由两种有机溶剂混合而成，两种有机溶剂为第一溶剂和第二溶剂，第一溶剂和第二溶剂互溶，第一溶剂和第二溶剂中至少一种有机溶剂的沸点≥160℃，第二溶剂的表面张力小于第一溶剂，且第二溶剂的粘度大于第一溶剂，第一溶剂和第二溶剂的表面张力差至少为2dyne/cm，第二溶剂和第一溶剂的粘度差至少为2cPs。上述至少包含两种有机溶剂的溶剂体系无需添加添加剂即能够更有效地溶解功能材料，还能有效地防止“咖啡环效应”的发生，从而可以得到厚度均匀、电荷传输能力强的薄膜。

技术领域

本发明涉及有机光电材料技术领域，特别是涉及一种印刷油墨组合物及其制备方法和用途。

本申请要求于2016年11月23日提交中国专利局、申请号为201611051757.9、发明名称为“一种印刷电子组合物”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

背景技术

作为新一代显示技术的有机发光二极管(OLED)是用蒸镀方法制备的，其制备过程中涉及大量的真空制程，材料利用率低，同时需要精细掩模(FMM)，成本较高，同时良率低。为了解决上述问题，采用印刷工艺实现高分辨全彩色显示的技术越来越受到关注。例如，喷墨打印能够大面积低成本地制备功能材料薄膜，相比传统的半导体生产工艺，喷墨打印低能耗，耗水量少，绿色环保，是具有极大的优势和潜力的生产技术。另一种新型显示技术，量子点发光二极管(QLED)，无法蒸镀，必须以印刷的方法制备。因此，实现印刷显示，必须突破印刷油墨及相关印刷工艺等关键问题。粘度和表面张力是影响印刷油墨及打印过程的重要参数。一种有前景的印刷墨水需要具备适当的粘度和表面张力。

有机半导体材料由于其溶液加工性，在电子和光电子器件中的应用已获得了广泛的关注并取得了显著的进展。溶液加工性使得有机功能材料可以通过一定的涂覆和印刷技术在器件中形成该功能材料的薄膜。这样的技术可以有效降低电子和光电子器件的加工成本，且满足大面积制备的工艺需求。目前，已有数家公司报道了用于打印的有机半导体材料油墨，例如：KATEEVA INC.公开了一种用于可印刷OLED的基于酯类溶剂的有机小分子材料油墨(US2015044802A1)；UNIVERSAL DISPLAY CORPORATION公开了一种可印刷的基于芳族酮或芳族醚类溶剂的有机小分子材料油墨(US20120205637)；SEIKO EPSON CORPORATION公开了可印刷的基于取代的苯衍生物溶剂的有机聚合物材料油墨。其它的涉及有机功能材料的印刷油墨的例子有：CN102408776A、CN103173060A、CN103824959A、CN1180049C、CN102124588B、US2009130296A1、US2014097406A1等。

另一类可适合于印刷的功能材料是无机纳米材料，特别是量子点。量子点是具有量子限制效应的纳米尺寸的半导体材料，当受到光或电的刺激，量子点会发出具有特定能量的荧光，荧光的颜色(能量)由量子点的化学组成和尺寸形状决定。因此，对量子点尺寸形状的控制能有效调控其电学和光学性质。目前，各国都在研究量子点在全彩方面的应用，主要集中在显示领域。最近，量子点作为发光层的电致发光器件(QLED)得到了迅速发展，器件寿命得到很大的提高，如Peng等，在Nature Vol515 96(2015)及Qian等，在NaturePhotonics Vol 9 259(2015)中所报道的。目前，已有数家公司报道了用于打印的量子点油墨：英国纳米技术有限公司(Nanoco Technologies Ltd)公开了一种包含纳米粒子的可印刷的油墨制剂的方法(CN101878535B)。通过选用合适的溶剂，比如甲苯和十二烷硒醇，得到了可印刷的纳米粒子油墨及相应的包含纳米粒子的薄膜；三星(Samsung Electronics)公开了一种用于喷墨打印的量子点油墨(US8765014B2)。这种油墨包含一定浓度的量子点材料、有机溶剂和具有高粘度的醇类聚合物添加剂。通过打印该油墨得到了量子点薄膜，并制备了量子点电致发光器件；QD视光(QD Vision，Inc.)公开了一种量子点的油墨制剂，包含一种主体材料、一种量子点材料和一种添加剂(US2010264371A1)。