墨水粘度檢測

01 量子點(diǎn)簡介

量子點(diǎn)（Quantum dot，QD）又稱半導(dǎo)體納米晶，是一類由 II-VI 族元素（如 CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、

ZnS 等）或 III-V 族元素（無鎘量子點(diǎn)，如 InP、InAs 等）等半導(dǎo)體材料構(gòu)成的尺寸在 1-10nm 之間的納

米顆粒。量子點(diǎn)具有光色純度高、發(fā)光量子效率高、發(fā)光顏色可調(diào)、使用壽命長等優(yōu)良特性。這些特性使

得以量子點(diǎn)材料作為發(fā)光層的量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）在固態(tài)照明、平板顯示等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前

景，受到了學(xué)術(shù)界以及產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。

02 量子點(diǎn)墨水粘度測定的意義

與傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光二極管顯示器件相比，QLED 具有發(fā)光峰窄、色彩飽和度高、色域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)。當(dāng)前 QLED

實(shí)現(xiàn)像素化、全彩化的解決方式有轉(zhuǎn)印法、微接觸式打印法、刮涂法、噴射打印法、噴墨打印法等。相對

于前面幾種方法，噴墨打印技術(shù)可以地按所需用量將量子點(diǎn)發(fā)光材料沉積在適當(dāng)位置，使半導(dǎo)體材料

均勻沉積形成薄膜層，由此使得材料的利用率非常高，同時(shí)制造商可以降低生產(chǎn)成本，簡化制作工藝，產(chǎn)

品容易量產(chǎn)和普及。噴墨打印技術(shù)的關(guān)鍵在于量子點(diǎn)墨水的制備，墨水的粘度直接影響噴墨過程及薄膜干

燥過程，是衡量噴墨打印效果的重要參數(shù)。

量子點(diǎn)墨水通常由量子點(diǎn)材料分散在有機(jī)試劑中，由于量子點(diǎn)材料本身是納米顆粒，所以很難得到高粘度

的墨水，墨水粘度過低，使得打印過程中墨滴不易控制，易出現(xiàn)彗星點(diǎn)、邊緣厚中間薄的咖啡環(huán)等問題，

從而導(dǎo)致量子點(diǎn)膜厚度不一致，均勻性很差。

大量研究表明，在量子點(diǎn)墨水的配制過程中，可通過優(yōu)化溶劑配方及配比，適當(dāng)添加粘度調(diào)節(jié)劑，引發(fā)劑

及其他助劑等方法以適當(dāng)提高墨水粘度，解決墨水因粘度過低而導(dǎo)致的上述噴墨打印的難題。使其能夠滿

足噴墨打印工藝要求，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定出墨、穩(wěn)定鋪展、干燥均勻、成膜均一等技術(shù)要求。

03 量子點(diǎn)墨水粘度測定

本文使用 DV2T 錐板粘度計(jì)+TC-650 AP 循環(huán)水浴系統(tǒng)（如圖 1 所示）測試一種量子點(diǎn)墨水（用戶提供）

在 25℃條件下的粘度。

TC-650AP 水浴循環(huán)系統(tǒng)用于控制樣品溫度，Rheocalc T 軟件連接主機(jī)，進(jìn)行程序編輯及數(shù)據(jù)采集，繪制

粘度變化曲線。根據(jù)粘度計(jì)操作手冊調(diào)節(jié)錐板粘度計(jì)的轉(zhuǎn)子與樣品杯之間的間隙，然后吸取一定量的量子

點(diǎn)墨水于錐板粘度計(jì)的樣品杯中，待轉(zhuǎn)子及樣品杯安裝完畢后，連接粘度計(jì)主機(jī)和水浴循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)置測

試溫度為 25℃。使用 Rheocalc T 軟件編輯粘度測試程序，待樣品溫度穩(wěn)定后開始粘度測試。根據(jù)圖 2 的

結(jié)果可知。

使用“Multi Point”功能采集數(shù)據(jù)，“Test Averaging”功能計(jì)算粘度平均值，并觀察和分析測試過程中

儀器穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)波動(dòng)，根據(jù)圖 2 可知，該量子點(diǎn)墨水在轉(zhuǎn)速為 15 RPM 條件下測得的粘度值為 10.18cP；

測試過程中，數(shù)據(jù)波動(dòng)非常小，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為 0.04%。Brookfield 數(shù)顯粘度計(jì)*的連續(xù)感應(yīng)器可以

保證測試數(shù)據(jù)輸出的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。此外，測試過程中，溫度非常穩(wěn)定，始終保持在 25±0.01℃之間。

錐板粘度計(jì)測試所需樣品體積僅為 0.5-2.0 mL（具體的樣品量與所使用的轉(zhuǎn)子型號相關(guān)），特別適用于微

量樣品的粘度測試，可有效減少產(chǎn)品的消耗；錐板粘度計(jì)使用錐形轉(zhuǎn)子及配套的樣品杯，可以計(jì)算剪

切速率和剪切應(yīng)力，得到粘度；由于樣品量很少，可實(shí)現(xiàn)快速恒溫，有效提高測試效率。TC-650 AP

循環(huán)水浴系統(tǒng)的控溫精度可達(dá) 0.01℃，為粘度測試提供準(zhǔn)確及穩(wěn)定的溫度條件。

04 應(yīng)用概述

作為世界上zui的粘度計(jì)/流變儀生產(chǎn)商之一，Ametek-Brookfield 一直致力于為廣大用戶提供質(zhì)量穩(wěn)定

可靠，測量度高，測量重復(fù)性好的產(chǎn)品。Brookfield 粘度計(jì)的測量精度可以達(dá)到全量程測量范圍的±

1%，重復(fù)性可以達(dá)到±0.2%。針對不同行業(yè)的粘度測試需求，提供個(gè)性化的解決方案，適應(yīng)各種行業(yè)

用戶的分析需求。

RST 流變儀可以進(jìn)行全面的流變學(xué)測試，在質(zhì)量控制和研發(fā)領(lǐng)域均可進(jìn)行的流變分析。RST 系列流變

儀具有控制剪切率和剪切應(yīng)力兩種模式，尤其適合于測量非牛頓流體在穩(wěn)態(tài)流動(dòng)下的粘度、流變曲線等特

性。另外，它還可以測量非穩(wěn)態(tài)剪切流動(dòng)和蠕變狀態(tài)下的粘彈性、屈服應(yīng)力以及觸變性等流變特性。