[发明专利]钙钛矿墨水及其制备方法、显示面板

说明书

本发明公开了一种钙钛矿墨水及其制备方法、显示面板，钙钛矿墨水包括钙钛矿前驱体以及溶剂；钙钛矿前驱体的分子式为(LX)₂(SX)_n‑1(MX₂)_n；在结构分子式中，L为长链有机阳离子，S为短链有机阳离子；M为金属阳离子；X为卤素；n为任意大于0的自然数。本发明的钙钛矿墨水，具有优异的光学性能以及较好的成膜性，能够应用喷墨打印技术打印高浓度、高粘度的层状的钙钛矿墨水，能够有效的改善制备工艺，提高喷墨打印后形成的膜层质量。

技术领域

本发明涉及显示器等领域，具体为一种钙钛矿墨水及其制备方法、显示面板。

背景技术

钙钛矿是近年来最受瞩目的发光材料之一，其具有高的发光效率、高的色谱纯度及发光波长可调等优点，目前已经在太阳能电池，LED和激光等领域显示出极大的应用价值。同样地，将其应用于薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)可以大幅度提高LCD显示器的色域范围和色彩表现力。目前，钙钛矿LCD显示逐渐成为显示技术领域应用研究的重要课题之一，然而基于传统的三维钙钛矿材料仍然面临着稳定性差，成膜质量差和不易加工等问题，这些都限制了其实际应用。

传统的喷墨打印技术对墨水体系的粘度和浓度有一定的要求，因此并不适用于高浓度高粘度的二维层状钙钛矿墨水的打印。因此，需要开发新的喷墨打印方法，以避免钙钛矿堵塞喷口影响制备进程。

发明内容

为解决上述技术问题：本发明提供一种钙钛矿墨水及其制备方法、显示面板，其钙钛矿墨水具有优异的光学性能以及较好的成膜性，以解决现有钙钛矿材料稳定性差、成膜质量差和不易加工等问题；同时将钙钛矿墨水应用至彩膜基板的色阻层中，使色阻层具有良好的稳定性和高的发光效率。

解决上述问题的技术方案是：本发明提供一种钙钛矿墨水，包括钙钛矿前驱体以及溶剂；所述钙钛矿前驱体的分子式为(LX)₂(SX)_n-1(MX₂)_n；在分子式中，L为长链有机阳离子，S为短链有机阳离子；M为金属阳离子；X为卤素；n为大于0的自然数。

在本发明一实施例中，在所述分子式中，n为2-7。

在本发明一实施例中，在所述分子式中，所述金属阳离子为第四主族金属离子：铅离子、锗离子、锡离子中的任意一种；和/或，过渡金属离子：铜离子、镍离子、钴离子、铁离子、锰离子、铬离子、钯离子、镉离子、铕离子、镱离子中的任意一种；所述短链有机阳离子为有机胺基团甲胺、甲脒、具有钾离子的有机配合物、铷离子的有机配合物和铯离子的有机配合物中的任意一种或多种的组合；所述卤素包括溴元素、氯元素、碘元素中的至少一种；所述长链有机阳离子选自下述有机基团中的任意一种或多种组合：

在本发明一实施例中，当所述钙钛矿墨水为蓝色时，则卤素为氯元素或氯与溴元素的混合；当所述钙钛矿墨水为绿色时，则卤素为溴元素；当所述钙钛矿墨水为红色时，则卤素为碘元素或碘与溴元素的混合。

在本发明一实施例中，所述溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基亚砜溶剂，所述溶剂的浓度为10mg/ml～1000mg/ml。

本发明还提供了一种钙钛矿墨水的制备方法，包括以下步骤：分别将原料LX、SX和MX₂进行混合形成钙钛矿前驱体，所述钙钛矿前驱体的分子式为(LX)₂(SX)_n-1(MX₂)_n；其中L为长链有机阳离子，S为短链有机阳离子，M为金属阳离子，X为卤素；将制备好的钙钛矿前驱体添加到溶剂中，得到混合溶液；加热所述混合溶液至60～80℃，并搅拌1-2小时，直至所述钙钛矿前驱体完全溶解；将温度降温到室温，即得到钙钛矿墨水。