鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜、其制備方法及有機(jī)電致發(fā)光器件技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)屬于光電發(fā)光薄膜領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜及其制備方法、有機(jī)電致發(fā)光器件；該發(fā)光薄膜的化學(xué)通式為Sr1-x-yTiO3:xCe3+，yTb3+；其中，Sr1-x-yTiO3為基質(zhì)，Ce3+和Tb3+為摻雜元素；x的取值范圍為0.0001～0.033，y的取值范圍為0.0001～0.039。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)采用磁控濺射設(shè)備，制備鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜，在490nm和510nm波長(zhǎng)區(qū)都有很強(qiáng)的發(fā)光峰，是電致發(fā)光器件的發(fā)展材料。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及光電發(fā)光薄膜領(lǐng)域，尤其涉及一種鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜及其制備方法。本專(zhuān)利技術(shù)還涉及一種使用該鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜作為發(fā)光層的有機(jī)電致發(fā)光器件。
技術(shù)介紹
與傳統(tǒng)的發(fā)光粉制作的顯示屏相比，發(fā)光薄膜在對(duì)比度、分辨率、熱傳導(dǎo)、均勻性、與基底的附著性、釋氣速率等方面都顯示出較強(qiáng)的優(yōu)越性。因此，作為功能材料，發(fā)光薄膜在電致發(fā)光器件(TFELD)平板顯示領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。鈦酸鰓廣泛應(yīng)用于生長(zhǎng)高溫超導(dǎo)薄膜的襯底，與現(xiàn)在大規(guī)模集成電路的基礎(chǔ)材料·硅有良好的晶格匹配，研究STO室溫光致藍(lán)光會(huì)給固態(tài)藍(lán)光光源的開(kāi)發(fā)開(kāi)辟一條新的路徑。但是，用鈦酸鰓類(lèi)發(fā)光材料制備成電致發(fā)光的薄膜，仍鮮見(jiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)目的在于提供一種以鈦酸鰓為基質(zhì)、Ce和Tb元素為主要發(fā)光中心的鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜。本專(zhuān)利技術(shù)的鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜，薄膜的化學(xué)通式為SiwyTiO3:xCe3+，yTb3+ ；其中，Sr1^yTiO3為基質(zhì)，Ce3+和Tb3+為摻雜元素；x的取值范圍為O. 0001 O. 033，y的取值范圍為O. 0001 O. 039 ;優(yōu)選X的取值為O. 009，優(yōu)選y的取值為O. 012。本專(zhuān)利技術(shù)的另一專(zhuān)利技術(shù)目的在于提供上述鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜的制備方法，其制備工藝如下步驟SI、陶瓷靶材的制備根據(jù)化學(xué)通式Sri_x_yTi03:XCe3+，yTb3+中各元素化學(xué)計(jì)量比，選用SrO、TiO2、Ce203和Tb4O7粉體，經(jīng)過(guò)均勻混合后，在900 1300°C (優(yōu)選1250°C )下燒結(jié)，得到靶材；其中，X的取值范圍為O. 0001 O. 033，y的取值范圍為O. 0001 O. 039，優(yōu)選X的取值為O. 009，優(yōu)選y的取值為O. 012。步驟S2、將步驟SI中的靶材和襯底裝入磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體，用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽至I. OX 10_3Pa I. OX 10_5Pa，優(yōu)選真空度為5. OX 10_4Pa ；步驟S3、調(diào)整磁控濺射鍍膜工藝參數(shù)為基靶間距為45 90mm，優(yōu)選60mm ;襯底溫度為250°C 750°C，優(yōu)選500°C ;氬氣工作氣體的氣體流量10 35sccm，優(yōu)選25sccm ；磁控濺射工作壓強(qiáng)O. 2 4Pa，優(yōu)選2. OPa ;工藝參數(shù)調(diào)整完后，接著進(jìn)行制膜，得到薄膜樣品;步驟S4、將步驟S3得到的薄膜樣品置于真空爐中，于500 800°C (優(yōu)選600°C )、真空狀態(tài)下(即O. OlPa)退火處理I 3h (優(yōu)選2h)，得到化學(xué)通式為Sr^TiO^xCe3+，YTb3+的鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜；其中，Sr1^ylIO3為基質(zhì)，Ce3+和Tb3+為摻雜元素。本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，該器件為復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)依次為襯底、陽(yáng)極層、發(fā)光層以及陰極層；其中，發(fā)光層為鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜(該發(fā)光薄膜的化學(xué)通式為SiwyTiO3 = XCe^yTb3+ ;其中，SiwyTiO3為基質(zhì)，Ce3+和Tb3+為摻雜元素；x的取值范圍為O. 0001 O. 033，y的取值范圍為O. 0001 O. 039，優(yōu)選x的取值為O.009，優(yōu)選y的取值為O. 012)，襯底為玻璃，陽(yáng)極層為ΙΤ0，陰極層為Ag層，Ag層采用蒸鍍工藝制備在薄膜表面。本專(zhuān)利技術(shù)采用磁控濺射設(shè)備，制備鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜，得到薄膜的電致發(fā)光光譜(EL)中，在460nm、490nm和580nm波長(zhǎng)區(qū)都有很強(qiáng)的發(fā)光峰,是電致發(fā)光器件的發(fā)展材料。 附圖說(shuō)明圖I為本專(zhuān)利技術(shù)鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜的制備工藝流程圖；圖2是本專(zhuān)利技術(shù)有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實(shí)施例4得到鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜的電致發(fā)光光譜。具體實(shí)施例方式本專(zhuān)利技術(shù)提供的一種鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜，該鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜包含薄膜通式為SiwyTiO3:xCe3+，yTb3+ ;其中，Sr1^yTiO3(即鈦酸鍶)為基質(zhì)，Ce3+和Tb3+為摻雜元素，也是激活元素，且充當(dāng)主要發(fā)光中心；x的取值范圍為O. 0001 O. 033，y的取值范圍為O. 0001 O. 039，優(yōu)選X的取值為O. 009，優(yōu)選y的取值為O. 012。上述鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜制備方法，如圖I所示，其制備工藝如下步驟SI、陶瓷靶材的制備根據(jù)化學(xué)通式Sri_x_yTi03:XCe3+，yTb3+中各元素化學(xué)計(jì)量比，選用SrO、TiO2、Ce203和Tb4O7粉體，經(jīng)過(guò)均勻混合后，在900 1300°C (優(yōu)選1250°C )下燒結(jié)，自然冷卻，得到祀材樣品，將祀材樣品切割成直徑為50mm、厚度為2mm的祀材；其中，X的取值范圍為O. 0001 O. 033，y的取值范圍為O. 0001 O. 039，優(yōu)選x的取值為O.009，優(yōu)選y的取值為0.012 ；步驟S2、將步驟SI中的靶材和襯底裝入磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體，用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽至I. OX IO-3Pa I. OX 10_5Pa，優(yōu)選5. OX KT4Pa ；步驟S3、調(diào)整磁控濺射鍍膜工藝參數(shù)為基靶間距為45 90mm，優(yōu)選60mm ;襯底溫度為250°C 750°C，優(yōu)選500°C ;氬氣工作氣體的氣體流量10 35sccm，優(yōu)選25sccm ；磁控濺射工作壓強(qiáng)O. 2 4Pa，優(yōu)選2. OPa ;工藝參數(shù)調(diào)整完畢后，接著進(jìn)行制膜，得到薄膜樣品；步驟S4、將步驟S3得到的薄膜樣品置于真空爐中，于500 800°C (優(yōu)選600°C )、真空狀態(tài)下(即O. OlPa)退火處理I 3h (優(yōu)選2h)，得到化學(xué)通式為Sr^TiO^xCe3+，YTb3+的所述鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜；其中，Sr1^yTiO3為基質(zhì)，Ce3+和Tb3+為摻雜元素。上述制備法步驟SI中，根據(jù)化學(xué)通式Sr1IyTiO3 = XCe3+, yTb3+(其中，x的取值范圍為O. 0001 O. 033，y的取值范圍為O. 0001 O. 039，優(yōu)選x的取值為O. 009，優(yōu)選y的取值為O. 012)中各元素化學(xué)計(jì)量比，實(shí)際稱(chēng)量SrO、TiO2, Ce2O3和Tb4O7粉體時(shí)，按質(zhì)量百分比SrO占總量的45 60%, Ce2O3占總量的O. 01 3%, Tb4O7占總量的O. 01 4%, TiO2占總量的35 45 ;優(yōu)選地SrO占總量的57%, Ce2O3占總量的0.8%, Tb4O7占總量的I. 2%,TiO2占總量的41 %。本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，如圖2所示，該器件為復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)依次為襯底I、陽(yáng)極層2、發(fā)光層3以及陰極層4 ;其中，襯底I為玻璃，陽(yáng)極層為ITO層，即ITO玻璃，可以購(gòu)買(mǎi)獲得；發(fā)光層3為鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜層(該發(fā)光薄膜的化學(xué)通式為SiwyTiO3: xCe3+，yTb3+ ;其中，Sri_x_yTi03 (鈦酸鍶)為基質(zhì)，Ce3+和Tb3+為摻雜元素；x的取值范圍為O. 0001 O. 033，y的取值范圍為O. 0001 O. 039，優(yōu)選x的取值為O. 009，優(yōu)選y的取值為O. 012。襯底I為玻璃，陽(yáng)極層2為ΙΤ0，陰極層4為Ag層，Ag層采用蒸鍍工藝制備在薄膜表面。本專(zhuān)利技術(shù)采用磁控濺射設(shè)備，制備鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜，得到薄本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鈰鋱共摻雜鈦酸鍶發(fā)光薄膜，其特征在于，該發(fā)光薄膜的化學(xué)通式為Sr1？x？yTiO3:xCe3+，yTb3+；其中，Sr1？x？yTiO3為基質(zhì)，Ce3+和Tb3+為摻雜元素；x的取值范圍為0.0001～0.033，y的取值范圍為0.0001～0.039。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周明杰，王平，陳吉星，黃輝，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：