[发明专利]用于印刷光电装置中的活性层的胶体纳米颗粒油墨

权利要求书

1.制造用于沉积光电装置的光活性层的油墨组合物(100)的方法，所述方法包括

—提供第一相液体(10)，所述第一相液体(10)包含非极性溶剂(11)与分散在所述非极性溶剂中的纳米颗粒(1)，所述纳米颗粒由第一配体(2)的壳(2s)封端，所述第一配体(2)包含表面结合头基(2h)和烷基或烯基尾部(2t)，用于至少最初将所述纳米颗粒(1)以胶体悬浮体保持在所述非极性溶剂(11)中；

—提供第二相液体(20)，所述第二相液体(20)包含第一极性溶剂(21)与溶解在其中的第二配体(3)，所述第二配体具有包括以下的分子结构：

○用于结合至所述纳米颗粒(1)的表面位点的硫醇头基(3h)；

○具有与其缔合的抗衡离子(3c)的带离子电荷的尾基(3t)；以及

○分开所述头基和所述尾基的碳原子总数为1至3的烷基间隔基，

—两相配体交换过程，其中所述第二配体置换结合至所述纳米颗粒(1)的所述第一配体，从而将所述第一配体释放至所述第一相液体(10)，所述两相配体交换过程包括使所述第一相液体(10)和所述第二相液体(20)接触以形成在所述第二相液体中的由所述第二配体(3)的壳(3s)封端的所述纳米颗粒(1)的分散体。

2.根据前述权利要求所述的方法，其中所述第二配体(3)是：

其中

“n”为1至3；

“R₁”和“R₁”各自独立地选自H和甲基；

“X”是卤素，优选Cl；以及

“M”是碱金属，优选Na或K。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包括

—将由所述第二配体的壳封端的所述纳米颗粒与所述第一极性溶剂分离；以及

—将所述分离的纳米颗粒(1)再分散在包含第二极性溶剂的可印刷液体介质(30)中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中

—所述第一极性溶剂包含N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺或其组合；以及

—所述第二极性溶剂包含至少部分氟化的低级醇，或包含水和乙二醇的混合物，其中所述混合物中乙二醇的体积分数为5％至50％。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将二硫化物部分溶解到所述第二相液体(20)中以形成作为所述二硫化物部分的解离产物的所述第二配体。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括

—相对于由所述第二配体的壳(3s)完全封端所述纳米颗粒(1)所需的量，确定待包含在所述第一极性溶剂(21)中的所述第二配体的量；以及

—提供包含所述第一极性溶剂(21)与第二配体(3)的所述第二相液体(20)，其中所述第二配体(3)的量小于预先确定量的1.05倍。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括用一份或多份用于所述第一配体的溶剂洗涤所述分离的纳米颗粒。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将第三溶剂添加至所述第一相液体(10)和所述第二相液体(20)中，所述第三溶剂与所述非极性溶剂(11)和所述第一极性溶剂(21)两者都可混溶。

9.用于沉积光电装置的光活性层的油墨组合物，所述油墨组合物包含

—纳米颗粒在包含极性溶剂的可印刷液体介质(30)中的胶体悬浮体，其中所述纳米颗粒由替代不同的第一配体的初始壳的第二配体(3)的壳封端，其中所述第二配体具有包括以下的分子结构：

○结合至所述纳米颗粒(1)的表面位点的硫醇头基(3h)；

○具有与其缔合的抗衡离子(3c)的带离子电荷的尾基(3t)；以及

○分开所述头基和所述尾基的碳原子总数n为1至3的烷基间隔基，

其中所述极性溶剂包含至少部分氟化的低级醇，或包含水和乙二醇的混合物，其中所述混合物中乙二醇的体积分数为5％至50％。