一种量子点打印墨水及其制备方法和显示装置与流程

本申请涉及显示，尤其涉及一种量子点打印墨水及其制备方法和显示装置。

背景技术：

1、随着人类对于显示技术的深耕追求，显示技术逐渐往小尺寸、高分辨的方向发展。micro led是微型化显示技术的代表，其一般定义为尺寸小于50μm的led显示芯片，由其组成的像素阵列为未来的xr显示技术奠定了基础。而microled实现全彩化显示的其中一个技术路线是利用色转换材料配合相关微纳加工工艺制备的色转换微阵列，将其自身发射的蓝光转化为红绿光。其中，量子点(quantum dot，简称qd)材料是常用的色转换材料，具有吸收宽，发射窄，色纯度高，量子产率高，发射波长可调等优越的光致发光性能；电流体(electro-hydro dynamics，简称ehd)喷印技术能实现极高分辨率的像素打印，可应用于超小尺寸高分辨micro led色转换层的制备。

2、ehd喷印技术的原理是在打印过程当中通过高压电在衬底与喷头之间形成电场力将打印墨水拉出喷嘴形成喷流。显然，在整个打印过程中，qd材料会长时间处于高压电形成的电场当中。这容易导致qd材料产生多种不可逆的劣化，如材料被高压电击穿；高压电场的强极化效应作用于qd上导致其表面配体掉落形成团聚；墨水当中的部分组分受到高压电的激发产生的自由基同样会劣化qd性能；qd墨水基底为热的不良导体，qd墨水受到长时间的高压电激发，产生的热囤积对qd的热猝灭同样不能忽视。因此，受到上述因素的综合影响，ehd喷印技术中的qd墨水经常在宏观上表现出qd材料发光性能被严重削弱的现象，而且在打印过程中还会出现喷嘴堵塞，出墨不均匀，无法连续喷印等问题。

技术实现思路

1、为解决上述不足，本申请的目的在于提供一种量子点打印墨水及其制备方法和显示装置，通过对墨水的导热以及绝缘性能进行针对性地强化，用以解决在进行qd材料打印工艺时候时，出现的出墨不连贯、喷头堵塞以及qd材料经历打印制程后性能失效的问题。

2、为实现以上目的，本申请的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供了一种量子点打印墨水，其原料组分包括：10wt％-40wt％量子点材料、1wt％-5wt％改性六方氮化硼、20wt％-40wt％有机单体和20wt％-40wt％丙烯酸树脂。

4、优选地，所述量子点材料满足以下条件中的至少一个：

5、a.所述量子点材料包括ii-vi族量子点，iii-v族量子点和钙钛矿量子点中的任意一种；

6、b.所述量子点材料的粒径为5nm-20nm；

7、c.所述量子点材料在450nm-460nm的蓝光照射下发射的可见光波长范围为500nm-700nm。

8、优选地，所述改性六方氮化硼满足以下条件中的至少一个：

9、d.所述改性六方氮化硼包括经表面羟基改性及酯化改性后的六方氮化硼；

10、e.所述六方氮化硼包括零维量子点结构、二维纳米片结构和三维纳米管状结构中的至少一种；

11、f.所述六方氮化硼的粒径尺寸为2nm-500nm。

12、优选地，还满足以下条件中的至少一个：

13、g.所述有机单体包括丙烯酸类单体；

14、h.所述丙烯酸树脂包括反应交联型丙烯酸树脂；

15、i.所述量子点打印墨水的原料组分还包括光学添加剂；

16、j.所述光学添加剂的质量是所述量子点打印墨水总质量的0％-5％；

17、k.所述光学添加剂包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、碳酸钙、硫酸钡中的至少一种；

18、l.所述光学添加剂的粒径尺寸为50nm-500nm。

19、优选地，所述量子点打印墨水用于电流体喷墨打印。

20、第二方面，本申请还提供了上述第一方面所述的量子点打印墨水的制备方法，包括：

21、将所述量子点材料、所述改性六方氮化硼各自独立地与所述有机单体混合，分别得到量子点单体分散液和改性六方氮化硼单体分散液；

22、将所述量子点单体分散液和所述改性六方氮化硼单体分散液加入所述丙烯酸树脂中，分散均匀，得到所述量子点打印墨水。

23、优选地，所述改性六方氮化硼的制备方法包括：

24、将六方氮化硼与碱性化合物进行表面羟基化改性，制备羟基化六方氮化硼，再与不饱和酸酐进行反应，得到所述改性六方氮化硼。

25、优选地，所述量子点打印墨水的原料组分还包括光学添加剂时，所述制备方法还包括：

26、在所述分散均匀之前，向所述丙烯酸树脂中加入所述光学添加剂。

27、优选地，所述得到量子点单体分散液、改性六方氮化硼单体分散液以及所述量子点打印墨水之前，还包括：进行真空脱泡处理。

28、第三方面，本申请还提供了一种显示装置，包括色转换层，所述色转换层由上述第一方面所述的量子点打印墨水通过印刷后制备得到。

29、本申请的有益效果：

30、本申请的量子点打印墨水通过在墨水原料中添加改性六方氮化硼，利其高导热系数和优良电绝缘性能，极大改善了量子点打印墨水的传热性能和绝缘性能，进而在打印过程中，墨水受到长时间高压电激发后产生的积热能及时向外导出，减少过量的积热引致墨水中量子点材料的荧光猝灭，提高了量子点打印墨水的信赖性，同时还减弱了量子点材料受到由高压电场引起的强极化作用导致的配体掉落的可能性，降低了材料被高压电击穿的可能性，减少了打印过程中喷头堵塞的可能性，改善了出墨的流畅性，进而提高了打印耗材的利用率。

31、本申请量子点打印墨水的制备方法工艺简单，确保了原料能分散均匀，使得制备的墨水不易发生沉降等现象，可进行大规模生产制备。

技术特征：

1.一种量子点打印墨水，其特征在于，所述量子点打印墨水的原料组分包括：10wt％-40wt％量子点材料、1wt％-5wt％改性六方氮化硼、20wt％-40wt％有机单体和20wt％-40wt％丙烯酸树脂。

2.如权利要求1所述的量子点打印墨水，其特征在于，所述量子点材料满足以下条件中的至少一个：

3.如权利要求1所述的量子点打印墨水，其特征在于，所述改性六方氮化硼满足以下条件中的至少一个：

4.如权利要求1所述的量子点墨水，其特征在于，满足以下条件中的至少一个：

5.如权利要求1-4任一项所述的量子点打印墨水，其特征在于，所述量子点打印墨水用于电流体喷墨打印。

6.一种权利要求1-5任一项所述的量子点打印墨水的制备方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述改性六方氮化硼的制备方法包括：

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述量子点打印墨水的原料组分还包括光学添加剂时，所述制备方法还包括：

9.如权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述得到量子点单体分散液、改性六方氮化硼单体分散液以及所述量子点打印墨水之前，还包括：进行真空脱泡处理。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括色转换层，所述色转换层由权利要求1-5任一项所述的量子点打印墨水通过印刷后制备得到。

技术总结本申请提供一种量子点打印墨水及其制备方法和显示装置，涉及显示技术领域。该量子点打印墨水的原料组分包括：10wt％‑40wt％量子点材料、1wt％‑5wt％改性六方氮化硼、20wt％‑40wt％有机单体和20wt％‑40wt％丙烯酸树脂。其制备方法包括：将量子点材料和改性六方氮化硼分别与有机单体混合，得到量子点单体分散液和改性六方氮化硼单体分散液，将两个分散液混合后的混合溶液加入丙烯酸树脂中，分散均匀得到所述量子点打印墨水。本申请的量子点打印墨水能减少打印过程中因过量积热导致的量子点材料荧光猝灭现象，减少了打印过程中喷头堵塞的可能性，改善了出墨的流畅性，提高了打印耗材的利用率。技术研发人员：邱成峰,莫炜静,张珂受保护的技术使用者：佛山思坦半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18