摻釤硫酸鍶發光薄膜、其制備方法及有機電致發光器件技術

本發明專利技術屬于光電發光薄膜領域，其公開了一種摻釤硫酸鍶發光薄膜及其制備方法、有機電致發光器件；該發光薄膜的化學通式為Sr1-xSO4:xSm3+；其中，Sr1-xSO4為基質，Sm為摻雜元素；x的取值范圍為0.001～0.005。本發明專利技術采用磁控濺射設備，制備摻釤硫酸鍶發光薄膜，在638nm和727nm波長區都有很強的發光峰，是電致發光器件的發展材料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光電發光薄膜領域，尤其涉及一種摻釤硫酸鍶發光薄膜及其制備方法。本專利技術還涉及一種使用該摻釤硫酸鍶發光薄膜作為發光層的有機電致發光器件。
技術介紹
薄膜電致發光顯示器(TFELD)由于 其主動發光、全固體化、耐沖擊、反應快、視角大、適用溫度寬、工序簡單等優點，已引起了廣泛的關注，且發展迅速。目前，研究彩色及至全色TFELD，開發多波段發光的材料，是該課題的發展方向。硫酸鍶是十分重要的發光基質材料。鍶離子激活是近年來發展起來的一類發藍光和藍綠光的、性能優良的高效光致發光材料，作為紅綠光熒光材料被廣泛應用于LED生產中。但是，用硫酸鍶發光材料制備成電致發光的薄膜，仍鮮見報道。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種以硫酸鍶為基質、釤(Sm)元素為主要發光中心的摻釤硫酸鍶發光薄膜。本專利技術的摻衫硫酸銀發光薄膜，薄膜的化學通式為SivxSO4 = XSm3+^11I11, SivxSO4為基質，Sm為摻雜元素；x的取值范圍為O. 001 O. 005，x優選O. 003。本專利技術的另一專利技術目的在于提供上述摻釤硫酸鍶發光薄膜的制備方法，其制備工藝如下步驟SI、靶材的制備:按質量百分比39. 83 49. 13%、50 60%、0. 17 O. 87%,分別稱取SrO、(NH4)2SO4和Sm2O3粉體，經過研磨混合均勻后，在900 1300°C下燒結，制成靶材；步驟S2、將步驟SI中的靶材和襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至I. OX 10_3Pa I. OX 10_5Pa，優選真空度為5. OX 10_4Pa ；步驟S3、調整磁控濺射鍍膜工藝參數為基靶間距為45 95mm，優選60mm ;襯底溫度為250°C 750°C，優選500°C ;氬氣工作氣體的氣體流量10 35sccm，優選25sccm ；磁控濺射工作壓強O. 2 4Pa，優選2. OPa ;工藝參數調整完后，接著進行制膜，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 (優選600°C )、真空狀態下(即O. OlPa)退火處理I 3h (優選2h)，得到化學通式為SivxSO4: xSm3+的所述摻釤硫酸鍶發光薄膜；其中，SivxSO4為基質，Sm為摻雜元素，X的取值范圍為O. 001 O.005ο 上述制備方法中，所述步驟SI中，當SrO、(NH4) 2S04和Sm2O3粉體的質量百分比分別為43. 45%、56%和O. 55%時；相應地，所述步驟S4中，x的取值為O. 003。本專利技術的又一目的在于提供一種有機電致發光器件，該器件為復合層狀結構，該復合層狀結構依次為襯底、陽極層、發光層以及陰極層；其中，發光層為摻釤硫酸鍶發光薄膜(該發光薄膜的化學通式為SivxSO4 = XSm3+ ;其中，SivxSO4為基質，Sm為摻雜元素，x的取值范圍為O. 001 O. 005 ;x優選O. 003);襯底為玻璃，陽極層為ΙΤ0，陰極層為Ag層，Ag層采用蒸鍍工藝制備在薄膜表面。本專利技術采用磁控濺射設備，制備摻釤硫酸鍶發光薄膜，得到薄膜的電致發光光譜(EL)中，在638nm和727nm波長區都有很強的發光峰，是電致發光器件的發展材料。附圖說明圖I為本專利技術摻釤硫酸鍶發光薄膜的制備工藝流程圖；圖2是本專利技術有機電致發光器件的結構示意圖； 圖3是實施例I得到摻釤硫酸鍶發光薄膜的電致發光光譜。具體實施例方式本專利技術提供的一種摻釤硫酸鍶發光薄膜，該摻釤硫酸鍶發光薄膜包含薄膜通式為Sr1^SO4IxSm3+ ;其中，SivxSO4為基質，Sm為摻雜元素，x的取值范圍為O. 001 O. 005，x優選 O. 003。上述摻釤硫酸鍶發光薄膜制備方法，如圖I所示，其制備工藝如下步驟SI、靶材的制備按質量百分比39. 83% 49. 13%、50 60%、0· 17 O.87%，分別稱取SrO、(NH4)2SO4和Sm2O3粉體，經過研磨混合均勻后，在900 1300°C (優選1250°C )下燒結，自然冷卻，得到靶材樣品，將靶材樣品切割成直徑為50mm、厚度為2mm的靶材；步驟S2、將步驟SI中的靶材和襯底(如，玻璃)裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至I. OX 10_3Pa I. OX 10_5Pa，優選5. OX 10_4Pa ；步驟S3、調整磁控濺射鍍膜工藝參數為基靶間距為45 95mm，優選60mm ;襯底溫度為250°C 750°C，優選500°C ;氬氣工作氣體的氣體流量10 35sccm，優選25sccm ；磁控濺射工作壓強O. 2 4Pa，優選2. OPa ;工藝參數調整完畢后，接著進行制膜，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 (優選600°C )、真空狀態下(即O. OlPa)退火處理I 3h (優選2h)，得到化學通式為SivxSO4: xSm3+的所述摻釤硫酸鍶發光薄膜；其中，SivxSO4為基質，Sm為摻雜元素，X的取值范圍為O. 001 O.005ο上述制備法步驟SI中，按質量百分比，優選SrO為43.45%、(NH4)2S04為56 %、Sm2O3為O. 55%時，相應地，所述步驟S4中，x的取值為O. 003。本專利技術還提供一種有機電致發光器件，如圖2所示，該有機電致發光器件包括依次層疊的襯底I、陽極層2、發光層3以及陰極層4 ;其中，襯底I為玻璃，陽極層為ITO層，兩者合在一起即為ITO玻璃，可以購買獲得；發光層3為摻釤硫酸鍶發光薄膜層(該發光薄膜的化學通式為SivxSO4 = XSm3+ ;其中，SivxSO4為基質，Sm為摻雜元素；x的取值范圍為O. 001 O. 005, X優選O. 003),陰極層4為Ag層,Ag層采用蒸鍍工藝制備在摻衫硫酸銀發光薄膜層表面。本專利技術采用磁控濺射設備，制備摻釤硫酸鍶發光薄膜，得到薄膜的電致發光光譜(EL)中，在638nm和727nm波長區都有很強的發光峰，是電致發光器件的發展材料。下面結合附圖，對本專利技術的較佳實施例作進一步詳細說明。實施例II、按照質量百分比，稱取粉體(NH4) 2S04 為 56 %、Sm2O3 為 O. 55 %、SrO 為 43. 45 % ；這些粉體經過研磨混合均勻后，在1250°C下燒結，自然冷卻，得到靶材樣品，將靶材樣品切割成直徑為50mm、厚度為2mm的祀材；2、將靶材裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體內； 3、先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗玻璃襯底，并對其進行氧等離子處理，完后放入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體內；其中，靶材和玻璃的基靶間距設定為60mm ；4、用機械泵和分子泵把磁控濺射鍍膜設備的真空腔體的真空度抽到5. OXKT4Pa ；5、調整磁控濺射鍍膜工藝參數氬氣工作氣體流量為25SCCm ;磁控濺射工作壓強為2. OPa ;襯底溫度為500°C ;接著進行制膜，得到的薄膜樣品；6、將薄膜樣品在O. OlPa真空爐中退火2h，退火溫度為600°C，得到摻釤硫酸鍶發光薄膜，即 Sr0 997S04:0 . 00 3Sm3+。圖3是實施例I得到摻釤硫酸鍶發光薄膜的電致發光光譜(EL)圖。由圖3可知，得到薄膜本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種摻釤硫酸鍶發光薄膜，其特征在于，該發光薄膜的化學通式為Sr1?xSO4:xSm3+；其中，Sr1?xSO4為基質，Sm為摻雜元素；x的取值范圍為0.001～0.005。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周明杰，王平，陳吉星，黃輝，
申請(專利權)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技術有限公司，
類型：發明
國別省市：