本發(fā)明涉及噴墨打印用墨水配方領(lǐng)域，尤其涉及一種量子點(diǎn)墨水及其制備方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體量子點(diǎn)發(fā)光具有光色純度高、發(fā)光量子效率高、發(fā)光顏色可調(diào)、使用壽命長等優(yōu)良特性。這些特點(diǎn)使得以量子點(diǎn)材料作為發(fā)光層的量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）在固態(tài)照明、平板顯示等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，受到了學(xué)術(shù)界以及產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。

量子點(diǎn)可分散于溶劑中配制成量子點(diǎn)墨水等印刷材料，適用于溶液法制備，可采用打印、移印、旋涂等方法制造量子點(diǎn)薄膜。噴墨打?。↖nk-jet printing）技術(shù)近年來在光電子器件制造得到廣泛的研究和應(yīng)用，特別是用作平板顯示器件、例如OLED和QLED顯示制造技術(shù)中被認(rèn)為是解決高成本和實(shí)現(xiàn)大面積的有效途徑，這種技術(shù)可結(jié)合基于溶液的功能性材料和先進(jìn)的噴墨打印設(shè)備來制作OLED或QLED顯示屏，可提高材料的利用率和生產(chǎn)效率，降低制造成本，提高產(chǎn)能。但噴墨打印設(shè)備對(duì)墨水要求較高，例如合適的粘度、表面張力、沸點(diǎn)以及分散均勻穩(wěn)定的溶質(zhì)，給墨水配制帶來較大的困難。

量子點(diǎn)通常分散在短碳鏈烷烴或單環(huán)芳香烴類等溶劑中，例如辛烷、己烷、甲苯等溶劑，這些溶劑室溫條件下粘度低且揮發(fā)速度快。采用這種低粘度的溶劑，噴墨打印過程中墨滴不易控制等問題，在非打印待機(jī)狀態(tài)下，易造成溶劑揮發(fā)而導(dǎo)致量子點(diǎn)在噴嘴聚集導(dǎo)致堵塞。

目前，已有現(xiàn)有技術(shù)公開了用于打印的量子點(diǎn)墨水，在這些已公開的技術(shù)中，為了調(diào)控墨水的物理參數(shù)，這些量子點(diǎn)墨水都包含有其它的添加劑，如醇類聚合物。但是具有絕緣性質(zhì)的聚合物添加劑不易去除，且引入這類聚合物往往會(huì)降低薄膜的電荷傳輸能力，對(duì)器件的光電性能具有負(fù)面影響。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種量子點(diǎn)墨水及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有的量子點(diǎn)墨水粘度過低導(dǎo)致打印過程墨滴不易控制、揮發(fā)速度過快導(dǎo)致噴嘴易堵塞及解決現(xiàn)有量子點(diǎn)墨水引入不易去除的聚合物調(diào)節(jié)劑，且聚合物調(diào)節(jié)劑降低薄膜的電荷傳輸能力，對(duì)器件的光電性能具有負(fù)面影響的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種量子點(diǎn)墨水，其中，按重量百分比計(jì)，包括如下組分：

量子點(diǎn)：0.01-20.0%；

溶劑：80.0-99.99%；其中，所述溶劑包含至少一種鹵代芳香烴類溶劑和至少一種高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑，所述鹵代芳香烴類溶劑為溶劑總重量的40-95%。

所述的量子點(diǎn)墨水，其中，所述鹵代芳香烴類溶劑的沸點(diǎn)范圍為150℃-230℃，所述高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑的沸點(diǎn)范圍為160℃-280℃。

所述的量子點(diǎn)墨水，其中，所述鹵代芳香烴類溶劑為芳環(huán)鹵代芳烴類溶劑，所述芳環(huán)鹵代芳烴類溶劑為溴苯、碘苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,2-二溴苯、1,3-二溴苯、鄰氯甲苯、對(duì)氯甲苯、鄰溴甲苯、對(duì)溴甲苯中的一種或多種。

所述的量子點(diǎn)墨水，其中，所述高沸點(diǎn)烷烴類溶劑為癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷中的一種或多種。

所述的量子點(diǎn)墨水，其中，所述高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑為1,2,3-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,3,5-三甲基苯、四氫化萘、十氫化萘，1-甲基萘中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述的量子點(diǎn)墨水，其中，按重量百分比計(jì)，所述量子點(diǎn)占量子點(diǎn)墨水總重量的1-8%。

優(yōu)選的，所述的量子點(diǎn)墨水，其中，按重量百分比計(jì)，所述鹵代芳香烴類溶劑為溶劑總重量的60-90%。

所述的量子點(diǎn)墨水，其中，所述量子點(diǎn)為II- IV族化合物半導(dǎo)體、III-V族化合物半導(dǎo)體、IV-VI族化合物半導(dǎo)體、I-III-VII族半導(dǎo)體納米晶中的一種。

所述的量子點(diǎn)墨水，其中，所述量子點(diǎn)的平均尺寸為2~20nm。

一種如上任一所述的量子點(diǎn)墨水的制備方法，其中，包括步驟：

A、首先按照上述配方將量子點(diǎn)分散在高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑中；

B、再在攪拌條件下，加入鹵代芳香烴類溶劑，獲得量子點(diǎn)墨水。

有益效果：本發(fā)明配制的量子點(diǎn)墨水，可避免因溶劑揮發(fā)而導(dǎo)致噴嘴堵塞，同時(shí)量子點(diǎn)墨水的粘度、表面張力等參數(shù)也適合噴墨打印要求，另外所有溶劑可采用加熱或真空干燥等方法去除。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種量子點(diǎn)墨水及其制備方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種量子點(diǎn)墨水，其按重量百分比計(jì)，包括如下組分：

量子點(diǎn)：0.01-20.0%；

溶劑：80.0-99.99%；其中，所述溶劑包含至少一種鹵代芳香烴類溶劑和至少一種高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑，所述鹵代芳香烴類溶劑為溶劑總重量的40-95%。

量子點(diǎn)通常分散在短碳鏈烷烴或單環(huán)芳香烴類等溶劑中，例如辛烷、己烷、甲苯等溶劑，這些溶劑室溫條件下粘度低且揮發(fā)速度較快。采用這種低粘度的溶劑，噴墨打印過程中墨滴不易控制，易出現(xiàn)彗星點(diǎn)等問題，在非打印待機(jī)狀態(tài)下，易造成溶劑揮發(fā)而導(dǎo)致量子點(diǎn)在噴嘴聚集導(dǎo)致堵塞。為了解決現(xiàn)有量子點(diǎn)墨水存在的上述問題，本發(fā)明將量子點(diǎn)分散到合適的溶劑中，配制成符合噴墨打印要求的量子點(diǎn)墨水。本發(fā)明溶劑包含至少一種鹵代芳香烴類溶劑和至少一種高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑。本發(fā)明量子點(diǎn)可以穩(wěn)定的分散在上述溶劑中，配制的量子點(diǎn)墨水，可避免因溶劑揮發(fā)而導(dǎo)致噴嘴堵塞，同時(shí)量子點(diǎn)墨水的粘度、表面張力等參數(shù)也適合噴墨打印要求，另外所有溶劑可采用加熱或真空干燥等方法去除。

優(yōu)選地，按重量百分比計(jì)，所述量子點(diǎn)占量子點(diǎn)墨水總重量的1-8%，這是因?yàn)樯鲜鰞?yōu)選配方利于量子點(diǎn)均勻穩(wěn)定的分散在溶劑中。

優(yōu)選地，按重量百分比計(jì)，所述鹵代芳香烴類溶劑為溶劑總重量的60-90%，溶劑余下部分為高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑所占的比例。在上述優(yōu)選配方下，本發(fā)明得到的量子點(diǎn)墨水具有更佳的粘度和表面張力，從而可以更好地滿足噴墨打印要求。

本發(fā)明所述鹵代芳香烴類溶劑的沸點(diǎn)范圍為150℃-230℃，室溫條件下（25℃）飽和蒸汽壓小于1.33kPa；所述高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑的沸點(diǎn)范圍為160℃-280℃。本發(fā)明所述鹵代芳香烴類溶劑和所述高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑可以從量子點(diǎn)墨水中蒸發(fā)，去除后可以形成量子點(diǎn)薄膜。

本發(fā)明所述鹵代芳香烴類溶劑為芳環(huán)鹵代芳烴類溶劑，即鹵素原子是連接在芳環(huán)碳原子上。典型的，所述芳環(huán)鹵代芳烴類溶劑可以為溴苯、碘苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,2-二溴苯、1,3-二溴苯、鄰氯甲苯、對(duì)氯甲苯、鄰溴甲苯、對(duì)溴甲苯等中的一種或多種。優(yōu)選地，所述芳環(huán)鹵代芳烴類溶劑為1,2-二氯苯或溴苯。

本發(fā)明所述高沸點(diǎn)烷烴類溶劑可以為癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷以及其它滿足沸點(diǎn)范圍的同分異構(gòu)體中的一種或多種。優(yōu)選地，所述高沸點(diǎn)烷烴類溶劑可以為十四烷。

本發(fā)明所述高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑可以為1,2,3-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,3,5-三甲基苯、四氫化萘、十氫化萘，1-甲基萘中的一種或多種。優(yōu)選地，所述高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑可以為四氫化萘。

本發(fā)明所述量子點(diǎn)可以為II-IV族化合物半導(dǎo)體（如CdS、CdSe、CdS/ZnS、CdSe/ZnS或CdSe/CdS/ZnS）、III-V或IV-VI族化合物半導(dǎo)體（如GaAs、InP、PbS/ZnS或PbSe/ZnS）、I-III-VII族等半導(dǎo)體納米晶中的一種。優(yōu)選地，所述量子點(diǎn)可以為CdSe/ZnS或CdSe/CdS/ZnS。

本發(fā)明所述量子點(diǎn)的平均尺寸為2~20nm。并且所述量子點(diǎn)是均一混合類型、梯度混合類型、核-殼類型或聯(lián)合類型。所述量子點(diǎn)可以為油溶性量子點(diǎn)。所述量子點(diǎn)選自摻雜或非摻雜的量子點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述量子點(diǎn)的配體可以為酸配體、硫醇配體、胺配體、（氧）膦配體、磷脂、軟磷脂、聚乙烯基吡啶中的一種或多種。所述酸配體包括十酸、十一烯酸、十四酸、油酸和硬脂酸中的一種或多種；所述硫醇配體包括八烷基硫醇、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、十八胺和八胺中的一種或多種；所述（氧）膦配體包括三辛基膦、三辛基氧膦的一種或多種。

本發(fā)明的量子點(diǎn)墨水具有合適的參數(shù)，能夠滿足噴墨打印技術(shù)對(duì)量子點(diǎn)墨水的要求。采用所述量子點(diǎn)墨水在噴墨打印工藝過程中能夠穩(wěn)定出墨；同時(shí)主要成分鹵代芳香烴在室溫條件下具有較低的飽和蒸汽壓，可以降低打印頭在非工作狀態(tài)下溶劑揮發(fā)造成噴嘴堵塞。另外，有機(jī)溶劑可以通過真空蒸發(fā)或加熱蒸發(fā)等方式去除，以形成量子點(diǎn)材料的薄膜。

基于上述量子點(diǎn)墨水，本發(fā)明還提供一種如上任一所述的量子點(diǎn)墨水的制備方法，其包括步驟：

A、首先按照上述配方將量子點(diǎn)分散在高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑中；

B、再在攪拌條件下，加入鹵代芳香烴類溶劑，獲得量子點(diǎn)墨水。

本發(fā)明通過將量子點(diǎn)分散到鹵代芳香烴類溶劑和高沸點(diǎn)烷烴類溶劑或高沸點(diǎn)芳香烴類溶劑中，獲得的量子點(diǎn)墨水具有合適的粘度和揮發(fā)速度，滿足噴墨打印對(duì)墨水粘度、沸點(diǎn)等指標(biāo)的要求。

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明(wt%為重量百分比）。

實(shí)施例1

量子點(diǎn)墨水由CdSe/ZnS油溶性量子點(diǎn)、1,2-二氯苯、十四烷組成。其中，量子點(diǎn)占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為4%，1,2-二氯苯占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為60%、十四烷占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為36%。

將以上組分添加到500mL 單口燒瓶中，在攪拌的情況下，添加順序?yàn)椋?wt％的CdSe/ZnS油溶性量子點(diǎn)、36wt%十四烷溶劑、60wt %的1,2-二氯苯溶劑，攪拌混合物30分鐘，得到量子點(diǎn)墨水。

實(shí)施例2

量子點(diǎn)墨水由CdSe/CdS/ZnS油溶性量子點(diǎn)、溴苯、四氫化萘組成。其中，量子點(diǎn)占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為5%，溴苯占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為50%、四氫化奈占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為45%。

將以上組分添加到500mL 單口燒瓶中，在攪拌的情況下，添加順序?yàn)椋?wt％的CdSe/CdS/ZnS油溶性量子點(diǎn)、45wt%的四氫化萘溶劑、50wt%的1,2-二氯苯溶劑，攪拌混合物30分鐘，得到量子點(diǎn)墨水。

實(shí)施例3

量子點(diǎn)墨水由PbS/ZnS油溶性量子點(diǎn)、對(duì)溴甲苯、癸烷組成。其中，量子點(diǎn)占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為0.01%，對(duì)溴甲苯占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為50.99%、癸烷占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為49%。

將以上組分添加到500mL 單口燒瓶中，在攪拌的情況下，添加順序?yàn)椋?.01wt％的PbS/ZnS油溶性量子點(diǎn)、49wt%的癸烷溶劑、50.99wt%的對(duì)溴甲苯溶劑，攪拌混合物30分鐘，得到量子點(diǎn)墨水。

實(shí)施例4

量子點(diǎn)墨水由PbSe/ZnS油溶性量子點(diǎn)、鄰氯甲苯、1,2,3-三甲基苯組成。其中，量子點(diǎn)占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為20%，鄰氯甲苯占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為32%、1,2,3-三甲基苯占量子點(diǎn)墨水重量的百分比為48%。

將以上組分添加到500mL 單口燒瓶中，在攪拌的情況下，添加順序?yàn)椋?0wt％的PbSe/ZnS油溶性量子點(diǎn)、48wt%的1,2,3-三甲基苯溶劑、32wt%的鄰氯甲苯溶劑，攪拌混合物30分鐘，得到量子點(diǎn)墨水。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種量子點(diǎn)墨水及其制備方法，本發(fā)明的量子點(diǎn)墨水具有合適的參數(shù)，能夠滿足噴墨打印技術(shù)對(duì)量子點(diǎn)墨水的要求。采用所述量子點(diǎn)墨水在噴墨打印工藝過程中能夠穩(wěn)定出墨；同時(shí)主要成分鹵代芳香烴在室溫條件下具有較低的飽和蒸汽壓，可以降低打印頭在非工作狀態(tài)下溶劑揮發(fā)造成噴嘴堵塞。另外，有機(jī)溶劑可以通過真空蒸發(fā)或加熱蒸發(fā)等方式去除，以形成量子點(diǎn)材料的薄膜。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。