一种氧化锌基纳米颗粒及其制备方法、墨水、电致发光器件与流程

本发明属于纳米，尤其涉及一种氧化锌基纳米颗粒及其制备方法、墨水、电致发光器件。

背景技术：

1、氧化锌是一种宽带隙的ⅱ－ⅵ族化合物，是一种重要的半导体材料。氧化锌基纳米颗粒具有很强的电子传输能力，其最低未占据分子轨道能级和铝的功函数非常匹配，有利于实现铝电极电子的有效注入。同时氧化锌基纳米颗粒还具有高透明度等特点，这些特点使其常被用作电致发光器件的电子传输材料。

2、喷墨打印技术应用至量子点发光二极管的制造中，被认为是解决高成本和实现大面积的有效途径。然而，现有的氧化锌基纳米颗粒墨水中氧化锌基纳米颗粒表面因自带羟基、羧基等短链基团，氢键作用强，导致氧化锌基纳米颗粒墨水中氧化锌基纳米颗粒容易团聚，在喷墨打印过程中，容易堵塞喷头，影响打印效果，从而影响器件的发光效率。

3、鉴于此，有必要开发一种不易团聚的氧化锌基纳米颗粒，确保氧化锌基纳米颗粒墨水打印流畅。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种氧化锌基纳米颗粒及其制备方法、墨水、电致发光器件。

2、根据本发明的第一方面，提供一种氧化锌基纳米晶，其特征在于，包括氧化锌基纳米晶本体，所述氧化锌基纳米晶本体表面修饰有不饱和羧酸配体和酰胺配体。本发明将氧化锌基纳米晶本体表面原先短链长的羟基、羧基配体改性为长链锻的不饱和羧酸配体和酰胺配体，弱化氢键作用，使得氧化锌基纳米晶在墨水中不易团聚。

3、作为上述的氧化锌基纳米晶的一种优选方案，在所述氧化锌基纳米晶中，所述配体的重量百分含量为5wt％-30wt％。

4、作为上述的氧化锌基纳米晶的一种优选方案，作为配体的所述不饱和羧酸包括烯酸，优选地，所述烯酸选自所述烯酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸；

5、作为所述配体的酰胺包括甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺或者异丁酰胺中的至少一种。

6、根据本发明的第二方面，提供一种氧化锌基纳米晶的制备方法，包括步骤：

7、s1、将12-20wt％的初始氧化锌基纳米晶本体、2-10wt％的不饱和羧酸混合反应；

8、s2、将所述步骤s1的反应产物与0.5％～1wt％的胺化合物反应；

9、优选地，所述不饱和羧酸包括烯酸；

10、优选地，所述烯酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸。

11、作为上述的氧化锌基纳米晶的制备方法的一种优选方案，所述胺化合物包括二甲胺，二乙胺，二丙胺，二丁胺，n-乙基甲基胺，n-甲基正丙胺中的一种。

12、根据本发明的第三方面，提供一种氧化锌基墨水，包括：

13、上述的氧化锌基纳米晶，或，上述的制备方法制备出的氧化锌基纳米晶；

14、以及沸点依次升高的醇类溶剂和醚类溶剂。

15、作为上述的氧化锌基墨水的一种优选方案，所述氧化锌基纳米晶的质量含量为2-3wt％。

16、作为上述的氧化锌基墨水的一种优选方案，所述醇类溶剂包括3，5，5三甲基-1-己醇、正丁醇、二甲基-2，4二戊醇、全氟辛醇；所述醚类溶剂包括三丙二醇甲醚。

17、作为上述的氧化锌基墨水的一种优选方案，所述3，5，5三甲基-1-己醇、正丁醇、二甲基-2，4二戊醇、全氟辛醇和三丙二醇甲醚的质量含量分别为33-37wt％、6-9wt％、20-25wt％、2-4wt％、28-32wt％。

18、根据本发明的第四方面，提供一种电致发光器件，其特征在于，包括电子传输层，所述电子传输层由上述的氧化锌基墨水制备。

19、与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：

20、1、本发明将氧化锌基纳米晶本体表面原先短链长的羟基、羧基配体改性为长链锻的不饱和羧酸和酰胺，弱化氢键作用，使得氧化锌基纳米晶在墨水中分散性更好，不易团聚；

21、2、在制备氧化锌基纳米晶时，先加入不饱和羧酸，取代掉原先氧化锌基纳米晶本体上的羟基，再加入胺化合物与原先氧化锌基纳米晶本体上的羧基反应形成酰胺配体，使氧化锌基纳米晶本体表面上的配体为长链段的配体，长链段配体的存在，可以使氧化锌基纳米晶间隔性更好，解决传统的氧化锌基纳米晶因氢键作用引起的团聚问题；

22、3、氧化锌基墨水中采用沸点依次升高的醇类溶剂和醚类溶剂，在对氧化锌基墨水进行喷墨打印时，溶剂按梯度蒸发，避免溶剂一下子蒸发，确保氧化锌基纳米晶在成膜过程中的分散性，膜面平整；

23、4、利用本发明的氧化锌基墨水制备的电子传输层制备器件，所得到的器件相比采用没有做配体改性的氧化锌基纳米晶，最大外量子效率得到大大的提升。

技术特征：

1.一种氧化锌基纳米晶，其特征在于，包括氧化锌基纳米晶本体，所述氧化锌基纳米晶本体表面修饰有不饱和羧酸配体和酰胺配体。

2.根据权利要求1所述的氧化锌基纳米晶，其特征在于，在所述氧化锌基纳米晶中，所述配体的重量百分含量为5wt％-30wt％。

3.根据权利要求1所述的氧化锌基纳米晶，其特征在于，作为配体的所述不饱和羧酸包括烯酸，优选地，所述烯酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸；

4.一种氧化锌基纳米晶的制备方法，其特征在于，包括步骤：

5.根据权利要求4所述的氧化锌基纳米晶的制备方法，其特征在于，所述胺化合物包括二甲胺，二乙胺，二丙胺，二丁胺，n-乙基甲基胺，n-甲基正丙胺中的一种。

6.一种氧化锌基墨水，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的氧化锌基墨水，其特征在于，所述氧化锌基纳米晶的质量含量为2-3wt％。

8.根据权利要求6所述的氧化锌基墨水，其特征在于，所述醇类溶剂包括3，5，5三甲基-1-己醇、正丁醇、二甲基-2，4二戊醇、全氟辛醇；所述醚类溶剂包括三丙二醇甲醚。

9.根据权利要求8所述的氧化锌基墨水，其特征在于，所述3，5，5三甲基-1-己醇、正丁醇、二甲基-2，4二戊醇、全氟辛醇和三丙二醇甲醚的质量含量分别为33-37wt％、6-9wt％、20-25wt％、2-4wt％、28-32wt％。

10.一种电致发光器件，其特征在于，包括电子传输层，所述电子传输层由权利要求6-9任一项所述的氧化锌基墨水制备。

技术总结
本发明涉及纳米技术领域，公开了一种氧化锌基纳米颗粒及其制备方法、墨水、电致发光器件，其中，氧化锌基纳米晶，包括氧化锌基纳米晶本体，所述氧化锌基纳米晶本体表面修饰有不饱和羧酸配体和酰胺配体。本发明将氧化锌基纳米晶本体表面原先短链长的羟基、羧基配体改性为长链锻的不饱和羧酸和酰胺，弱化氢键作用，使得氧化锌基纳米晶在墨水中不易团聚。利用本发明的氧化锌基墨水制备的器件，所得到的器件相比采用没有做改性的氧化锌基纳米晶，最大外量子效率得到大大的提升。

技术研发人员：马卜,吴静菲,张思源,王允军
受保护的技术使用者：苏州星烁纳米科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11