印刷油墨及应用其印刷而成的电子器件的制作方法_2

文档序号:9319675阅读:来源:国知局
1. 5cPs到20cPs范围,所述的基于芳族酮或芳族醚的有机溶剂可从溶剂体系中蒸 发,以形成无机纳米材料薄膜。
[0041] 在某些实施例中,按照本发明的印刷油墨,其中,所述的基于芳族酮或芳族醚的有 机溶剂其表面张力@25°C,在19dyne/cm到50dyne/cm范围,较好是在20dyne/cm到40dyne/ cm范围,更好是在22dyne/cm到35dyne/cm范围,最好是在25dyne/cm到33dyne/cm范围。
[0042] 在某些优先的实施例中,按照本发明的印刷油墨,其中,所述的芳族酮和芳族醚的 有机溶剂分别有一种如通式(I)和(II)所示的结构式:
[0043]
[0044] 其中,
[0045] Ar1和Ar2可以相同或不同,且均是具有5至40个环原子的取代或未取代的芳族 或杂芳族环系;
[0046] Ar1和Ar2也可以不同,且其中一个是具有5至40个环原子的取代或未取代的芳 族或杂芳族环系,另一个是具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团,或 者具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者是甲硅烷基基 团,或具有1至20个C原子的取代的酮基基团,具有2至20个C原子的烷氧基羰基基团,具 有7至20个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团(-CN),氨基甲酰基基团(_C( = 0)NH2),卤 甲酰基基团(_C( = 0)_X其中X代表卤素原子),甲酰基基团(_C( = 0)_H),异氰基基团, 异氰酸酯基团,硫氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团,羟基基团,硝基基团,CF3基团,Cl,Br,F, 可交联的基团,或这些体系的组合。
[0047] 在一些优选的实施例中,上述的Ar1和Ar2可以相同或不同,且均是具有5至20个 环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系;Ar1和Ar2也可以不同,且其中一个是具有5 至20个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,另一个是具有1至10个C原子的直 链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团,或者具有3至10个C原子的支链或环状的烷基、烷氧 基或硫代烷氧基基团或者是甲硅烷基基团,或具有1至10个C原子的取代的酮基基团,具 有2至10个C原子的烷氧基羰基基团,具有7至10个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团 (-CN),氨基甲酰基基团(-C( = 0)NH2),卤甲酰基基团(-C( = 0) -X其中X代表卤素原子), 甲酰基基团(_C( = 0)-H),异氰基基团,异氰酸酯基团,硫氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团, 羟基基团,硝基基团,CF3基团,Cl,Br,F,可交联的基团,或这些体系的组合。
[0048] 在某些优先的实施例中,按照通式(I)所示的芳族酮和通式(II)所示的芳族醚的 有机溶剂,其中Ar1或Ar2选自取代或未取代的芳族或杂芳族基团。芳族基团是指至少包含 一个芳环的烃基,包括单环基团和多换的环系统。杂芳族基团是指包含至少一个杂芳环的 烃基(含有杂原子),包括单环基团和多换的环系统。这些多环的环可以具有两个或多个 环,其中两个碳原子被两个相邻的环共用,即稠环。多环的这些环中,至少一个是芳族的或 杂芳族的。
[0049] 在某些更加优先的实施例中,通式(I)和(II)中的Ar1和Ar2选自的取代或未取 代的芳族或杂芳族基团,具有如下通式所示的结构:
[0050]
[0051] 其中,
[0052] X是CR1或N;
[0053]Y选自CR2R3,SiR2R3,NR2或,C( = 0),S,或 0 ;
[0054]R1,R2,R3是H,D,或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团, 或者具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者是甲硅烷 基基团,或具有1至20个C原子的取代的酮基基团,具有2至20个C原子的烷氧基羰基 基团,具有7至20个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团(-CN),氨基甲酰基基团(_C(= 0)NH2),卤甲酰基基团(_C( = 0)_X其中X代表卤素原子),甲酰基基团(_C( = 0)_H),异 氛基基团,异氛酸酯基团,硫氛酸酯基团或异硫氛酸酯基团,羟基基团,硝基基团,CF3基团, Cl,Br,F,可交联的基团或者具有5至40个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系,或 具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合,其中一个或多个基团 R1,R2,R3可以彼此和/或与所述基团键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环系。
[0055] 在一个更加优先的实施例中,R1,R2,R3是H,D,或具有1至10个C原子的直链烷 基、烷氧基或硫代烷氧基基团,或者具有3至10个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫 代烷氧基基团或者是甲硅烷基基团,或具有1至10个C原子的取代的酮基基团,具有2至 10个C原子的烷氧基羰基基团,具有7至10个C原子的芳氧基羰基基团,氰基基团(-CN), 氨基甲酰基基团(_C( = 0)NH2),卤甲酰基基团(_C( = 0)_X其中X代表卤素原子),甲酰 基基团(_C( = 0)_H),异氰基基团,异氰酸酯基团,硫氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团,羟基 基团,硝基基团,CF3基团,Cl,Br,F,可交联的基团或者具有5至20个环原子的取代或未 取代的芳族或杂芳族环系,或具有5至20个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系 的组合,其中一个或多个基团R1,R2,R3可以彼此和/或与所述基团键合的环形成单环或多 环的脂族或芳族环系。
[0056] 具体地,合适的芳族基团的例子有:苯、萘、蒽、菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、 三亚苯、苊、芴、及其衍生物。
[0057] 具体地,合适的杂芳族基团的例子有:呋喃、苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、吡咯、吡 唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吲哚、咔唑、吡咯并咪唑、吡咯并吡咯、噻吩并吡 咯、噻吩并噻吩、呋喃并吡咯、呋喃并呋喃、噻吩并呋喃、苯并异噁唑、苯并异噻唑、苯并咪 唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、喹啉、异喹啉、邻二氮萘、喹喔啉、菲啶、伯啶、喹唑啉、喹唑 啉酮、及其衍生物。
[0058] 更加具体地,合适的芳族或杂芳族基团可选自(但不限制于)如下基团:
[0059]
[0061] 并且,可以进一步在这些基团上进行R1的取代,得到取代的芳环或杂芳环。
[0062] 按照本发明的基于芳族酮或芳族醚的溶剂体系能够有效地分散无机纳米粒子,特 别是量子点材料,即作为新的分散溶剂以取代传统使用的分散无机纳米粒子的溶剂,如甲 苯、二甲苯、氯仿、氯苯、二氯苯、正庚烷等。
[0063] 特别地,用于分散无机纳米粒子,特别是量子点的基于芳族酮或芳族醚的有机溶 剂在选取时需考虑其沸点参数。在某些优选的实施例中,所述的基于芳族醚的有机溶剂 的沸点高于200°C;在某些实施例中,所述的基于芳族酮或芳族醚的有机溶剂其沸点高于 250°C。在另一些优选实施例中,所述的基于芳族酮或芳族醚的有机溶剂其沸点高于275°C 或高于300°C。这些范围内的沸点对防止喷墨印刷头的喷嘴堵塞是有益的。所述的基于芳 族酮或芳族醚的有机溶剂可从溶剂体系中蒸发,以形成包含有无机纳米材料(或量子点) 的薄膜。
[0064] 特别地,用于分散无机纳米材料,特别是量子点的基于芳族酮或芳族醚的有机溶 剂在选取时需考虑其表面张力参数。合适的油墨表面张力参数适合于特定的基板和特定的 印刷方法。例如对喷墨印刷,在一个优选的实施例中,所述的基于芳族酮或芳族醚的有机溶 剂在25°C下的表面张力约在19dyne/cm到50dyne/cm范围;在一个更为优选的实施例中, 所述的基于芳族酮或芳族醚的有机溶剂在25°C下的表面张力约在22dyne/cm到35dyne/cm 范围;在一个最为优选的实施例中,所述的基于芳族酮或芳族醚的有机溶剂在25°C下的表 面张力约在25dyne/cm到33dyne/cm范围。
[0065] 特别地,用于分散无机纳米材料,特别是量子点的基于芳族酮或芳族醚的有机溶 剂在选取时需考虑其油墨的粘度参数。粘度可以通过不同的方法调节,如通过合适的有 机溶剂的选取和油墨中纳米材料的浓度。一般地,按照本发明的印刷油墨包含的无机纳米 材料的重量比为〇.3%~7〇¥丨%范围,较好的为0.5%~5〇¥丨%范围,更好的为0.5%~ 30wt%范围,最好的为1 %~10wt%范围。在一个优选的实施例中,所述的基于芳族酮或 芳族醚的有机溶剂的油墨在上述组成比例下的粘度低于l〇〇cps;在一个更为优选的实施 例中,所述的基于芳族酮或芳族醚的有机溶剂的油墨在上述组成比例下的粘度低于50cps; 在一个最为优选的实施例中,所述的基于芳族酮或芳族醚的有机溶剂的油墨在上述组成比 例下的粘度为1. 5到20cps。
[0066] 满足上述沸点,表面张力参数及粘度参数的基于芳族酮或芳族醚的溶剂体系获得 的油墨能够形成具有均匀厚度及组成性质的无机纳米粒子,特别是量子点的薄膜。
[0067] 在某些实施例中,能很好的适用于所述的基于芳族酮或芳族醚的溶剂体系包含如 下体系:单一的芳族酮溶剂、或多种芳族酮溶剂的混合物、或芳族酮溶剂与其它溶剂的混合 物;或单一的芳族醚溶剂、或多种芳族醚溶剂的混合物、或芳族醚溶剂与其它溶剂的混合 物;或芳族酮溶剂和芳族醚溶剂的混合物,或该混合物进一步与其它溶剂的混合物。
[0068] 在某些实施例中,所述的芳族酮的溶剂是一种四氢萘酮。本发明中涉及的四氢萘 酮的例子包含如下的1 _四氢萘酮和2-四氢萘酮。
[0069]
[0070] 在某些实施例中,所述的四氢萘酮溶剂包含I-四氢萘酮和2_四氢萘酮的衍生物, 即被至少一个取代基取代的四氢萘酮。这些取代基包括脂肪族基、芳基、杂芳基、卤素等。具 体的例子有2_(苯基环氧)四氢萘酮和6_(甲氧基)四氢萘酮。
[0071 ] 在另一些实施例中,所述的芳族酮的溶剂是苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、及它们的 衍生物,如4-甲基苯乙酮、3-甲基苯乙酮、2-甲基苯乙酮、4-甲基苯丙酮、3-甲基苯丙酮、 2-甲基苯丙酮。
[0072] 在另一些实施例中,本发明的可以包含一些不含有芳族或杂芳族基团的酮溶剂, 这些例子有:异佛尔酮、2, 6, 8-三甲基-4-壬酮、樟脑、蔚酮、。
[0073] 在某些实施例中,基于芳族酮的溶剂体系是一混合物,可以包含的芳族酮溶剂在 溶剂总重量的至少50%。优选地,包含的芳族酮溶剂在溶剂总重量的至少70%;更优地,包 含的芳族酮溶剂在溶剂总重量的至少90%。最优地,所述的基于芳族酮的溶剂体系包含至 少99%重量比的芳族酮溶剂,或基本上由芳族酮溶剂组成,或完全由芳族酮溶剂组成。
[0074] 在一个优先的实施例中,本发明涉及的一种印刷油墨,其特征在于,所述的基于芳 族酮的有机溶剂是1-四氢萘酮,或包含至少50%重量的1-四氢萘酮和另外至少一种其它 溶剂。
[0075] 在另一个优先的实施例中,本发明涉及的一种印刷油墨,其特征在于,所述的基于 芳族酮的有机溶
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