[发明专利]功能层墨水、光电器件功能层的制备方法及光电器件

说明书

本发明提供了一种功能层墨水、光电器件功能层的制备方法及光电器件。该功能层墨水包括功能材料、主体溶剂和铺展调节剂，铺展调节剂的熔点大于等于15℃，功能材料在铺展调节剂中的溶解度大于等于0.2g。由于铺展调节剂的熔点大于等于15℃，功能层墨水中的主体溶剂随着工艺进行而挥发，在挥发过程中体系温度降低或者体系中的主体溶剂量不足以维持铺展调节剂继续以液态存在，使得剩余的铺展调节剂凝结，有效控制打印液滴的铺展直径，当光电器件是发光器件时，可以防止相邻子像素内墨水互混造成混色；同时溶解在其中的功能材料受到凝固的铺展调节剂的阻碍，因而无法受表面张力梯度差而向边沿迁移，从而避免了咖啡环的产生。

技术领域

本发明涉及喷墨打印领域，具体而言，涉及一种功能层墨水、光电器件功能层的制备方法及光电器件。

背景技术

QLED(quantum dot light-emitting diodes)因其广色域、高色纯度、超薄等特点备受关注，与目前已逐步被人熟知的OLED(organic light-emitting diodes)相比，QLED显示技术摒弃了后者高造价、高维护费用和材料利用率低的真空蒸镀技术，采取喷墨打印的溶液法制程，极大地节约了成本，并且可以将材料的利用率大幅提升。

尽管QLED有很多优势，但其材料本身的特性也制约了喷墨打印技术工业化的进程，对于量子点来说，尽管采取相同生产工艺、相同后处理并按相同配方来制作打印墨水，但很可能不同批次的墨水其铺展性能会有较大差别，其原因在于每批次制作的量子点表面配体分布和数量存在细微差别，这一细小的差别对于光致发光和电致发光的效率影响甚微，但对于墨水的铺展性来说则敏感得多。举例来说，某批次的墨滴在基板上的铺展直径可能为90μm，更换完全相同工艺的另一批墨水后，其铺展直径可能变为80μm，或者100μm，这种铺展性的波动对于实际生产来说是无法接受的。因为随着人们对高品质画质的追求，像素会朝着小型化方向不断发展，即像素的尺寸越来越小，相应地，每个子像素内的墨水体积也是逐渐降低，墨水铺展的波动很可能会造成临近子像素内的墨水互窜，对于RGB独立子像素而言，墨水的互窜会造成混色，导致产品报废。

为了控制墨水的铺展防止混色，传统的做法一方面是将打印设备升级，即减小打印喷头喷墨体积，如将打印头由10pL改为1pL就可极大地改善上述问题，但是随之而来的喷头堵塞问题也会更加严重，设备维护费用上升，工艺稳定性堪虞；另一方面是从TFT基板入手，限制墨水在不必要的区域铺展，一般的做法是选取相对低表面能的材料作为基板的像素隔离结构(bank)，或者对现有bank进行低表面能处理，如进行CF₄等离子体处理等，使墨水进入子像素内后，液面呈现凸起状，这一方式对初层墨水比较有效，随着膜层逐层制作，bank上一旦有少量材料残留，防墨水漫溢的效果就会大受影响，而最为关键的RGB层往往在器件制程的中间段，此时若再引入上述低表面能处理，显然会对已经沉积的底层材料造成伤害。

另一个限制喷墨打印技术产业化的因素就是咖啡环效应。在敞开的平面基板上，消除咖啡环得到均匀膜层比较容易，一般采取良溶剂和不良溶剂组合的方式，良溶剂先挥发不良溶剂后挥发，限制材料向液滴边沿迁移，从而阻止咖啡环产生，但是墨水一旦进入子像素坑内，墨水除了与底面接触外，也会与bank接触，不同功能层墨水溶剂对bank的亲润性差别大，底层材料在bank上残留的量与分布等完全不可控，因此相同工艺同种颜色的子像素坑内膜层的均匀性往往千差万别，产品稳定性很难保障。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种功能层墨水、光电器件功能层的制备方法及光电器件，以解决现有技术中的功能层墨水难以形成厚度均匀的功能层的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种功能层墨水，包括功能材料、主体溶剂和铺展调节剂，铺展调节剂的熔点大于等于15℃，功能材料在铺展调节剂中的溶解度大于等于0.2g。

进一步地，上述铺展调节剂的熔点在20～80℃之间，优选在25～60℃之间，进一步优选在30～50℃之间。