一種鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為TiO2:xPr3+，yYb3+，其中0.02≤x≤0.1，0.02≤y≤0.2。該鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為980nm，在485nm波長區(qū)由Pr3+離子3P0→3H4的躍遷輻射形成發(fā)光峰，可以作為藍(lán)光發(fā)光材料。本發(fā)明專利技術(shù)還提供該鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法及使用該鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的有機(jī)發(fā)光二極管。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、制備方法及有機(jī)發(fā)光二極管。
技術(shù)介紹
有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)由于組件結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本便宜、自發(fā)光、反應(yīng)時(shí)間短、可彎曲等特性，而得到了極廣泛的應(yīng)用。但由于目前得到穩(wěn)定高效的OLED藍(lán)光材料比較困難，極大的限制了白光OLED器件及光源行業(yè)的發(fā)展。上轉(zhuǎn)換熒光材料能夠在長波(如紅外)輻射激發(fā)下發(fā)射出可見光，甚至紫外光，在光纖通訊技術(shù)、纖維放大器、三維立體顯示、生物分子熒光標(biāo)識、紅外輻射探測等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，可由紅外，紅綠光等長波輻射激發(fā)出藍(lán)光發(fā)射的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，仍未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于此，有必要提供一種可由長波輻射激發(fā)出藍(lán)光的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、制備方法及使用該鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的有機(jī)發(fā)光二極管。一種鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為Ti02:xPr3+，yYb3+，其中0. 02 ^ X ^ 0. 1,0. 02 ^ y ^ 0. 2。在優(yōu)選的實(shí)施例中，X為0. 06，y為0.1。—種鐠鐿共摻 雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟步驟一、根據(jù)TiO2: xPr3+, yYb3+各元素的化學(xué)計(jì)量比稱取TiO2, Pr2O3和Yb2O3粉體，其中0. 02 0.1,0. 02^y^0.2 ;步驟二、將步驟一中稱取的粉體混合均勻得到前驅(qū)體；步驟三、將所述前驅(qū)體在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 500°C，再保溫0. 5小時(shí) 3小時(shí)得到鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。在優(yōu)選的實(shí)施例中，X為0. 06，y為0.1。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟二中將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟三種將所述前驅(qū)體在950°C下灼燒3小時(shí)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟三中將所述前驅(qū)體在在950°C下灼燒3小時(shí)，之后冷卻到250°C，再保溫2小時(shí)得到鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟三中所述前驅(qū)體在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 500°C，再保溫0. 5小時(shí) 3小時(shí)后隨爐冷卻到室溫得到塊狀材料，將所述塊狀材料粉碎得到目標(biāo)產(chǎn)物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟二中，將步驟一中稱取的粉體球磨得到混合均勻的前驅(qū)體。—種有機(jī)發(fā)光二極管，該有機(jī)發(fā)光二極管包括依次層疊的基板、陰極、有機(jī)發(fā)光層、陽極及透明封裝層，所述透明封裝層中分散有鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，所述鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的化學(xué)式為TiO2: xPr3+, yYb3+，其中0. 02 < x < 0.1，0. 02 ^ y ^ 0. 2。上述鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法較為簡單，成本較低，同時(shí)反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，較為環(huán)保；制備的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為980nm，在485nm波長區(qū)由Pr3+離子3Ptl — 3H4的躍遷輻射形成發(fā)光峰，可以作為藍(lán)光發(fā)光材料。附圖說明圖1為一實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)不意圖。圖2為實(shí)施例1制備的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光譜圖。圖3為實(shí)施例1制備的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的XRD譜圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法進(jìn)一步闡明。一實(shí)施方式的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為Ti02:XPr3+，yYb3+，其中 0. 02 彡 X 彡 0. 1,0. 02 彡 y 彡 0. 2。優(yōu)選的，X為 0. 06，y 為 0.1。該鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為980nm，當(dāng)材料受到長波長(如980nm)的輻射的時(shí)候，Yb3+離子吸收該光照的能量，然后傳遞給Pr3+離子。此時(shí)Pr3+離子就處于了 3Ptl激發(fā)態(tài)，然后向3H4躍遷，就發(fā)出485nm的藍(lán)光，上述鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟步驟S11、根據(jù)Ti02:xPr3+，yYb3+各元素的化學(xué)計(jì)量比稱取TiO2, Pr2O3和Yb2O3粉體，其中0. 02≤X≤0. 1，0. 02≤y≤0. 2。該步驟中，優(yōu)選的，X為0. 06，y為0.1。可以理解，該步驟中也可稱取TiO2, Pr2O3和Yb2O3粉體并混合均勻，其中TiO2,Pr2O3 和 Yb2O3 的質(zhì)量比為 0. 68 0. 784 0. 033 0. 165 0. 039 0. 394，優(yōu)選為0. 736 0. 099 0. 197。步驟S13、將步驟Sll中稱取的粉體混合均勻得到前驅(qū)體。該步驟中，將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘得到混合均勻的前驅(qū)體，優(yōu)選的研磨40分鐘。步驟S15、將前驅(qū)體在800°C 1000 °C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 500°C，再保溫0. 5小時(shí) 3小時(shí)得到鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。優(yōu)選的，前驅(qū)體在950°C下灼燒3小時(shí)。優(yōu)選的，在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)后冷卻到250°C，再保溫2小時(shí)。優(yōu)選的，前驅(qū)體放入馬弗爐在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 500°C，再保溫0. 5小時(shí) 3小時(shí)后隨爐冷卻到室溫得到塊狀材料，再把塊狀材料粉碎得到鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。上述鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法較為簡單，成本較低，同時(shí)反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，較為環(huán)保；制備的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為980nm，在485nm波長區(qū)由Pr3+離子3Ptl — 3H4的躍遷輻射形成發(fā)光峰，可以作為藍(lán)光發(fā)光材料。請參閱圖1，一實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光二極管100該有機(jī)發(fā)光二極管100包括依次層疊的基板1、陰極2、有機(jī)發(fā)光層3、透明陽極4以及透明封裝層5。透明封裝層5中分散有鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料6，鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的化學(xué)式為Ti02:xPr3+, yYb3+，其中 0. 02 ^ x ^ 0. 1,0. 02 ^ y ^ 0. 2。該器件中的有機(jī)發(fā)光層3發(fā)出紅綠光，部分紅綠光激發(fā)透明封裝層5中分散有釹鐿共摻雜氧化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料6發(fā)出藍(lán)色光，最后紅綠藍(lán)三色就混成白光。下面為具體實(shí)施例。實(shí)施例1選用純度為99. 99 %的粉體，TiO2, Pr2O3和Yb2O3粉體，其質(zhì)量比為0. 736g 0. 099g 0. 197g。在剛玉研缽中研磨40分鐘使其均勻混合，然后在950°C下灼燒3小時(shí)。然后冷卻到250°C保溫2小時(shí)，再自然冷卻到室溫取出塊體產(chǎn)物，并將其粉碎，得到化學(xué)通式為Ti02:0. 06Pr3+,0.1Yb3+的上轉(zhuǎn)換熒光粉。請參閱圖2，圖2所示為得到的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及不摻雜鐿的樣品(化學(xué)通式為TiO2:0. 06Pr3+)的光致發(fā)光光譜圖。由圖2可以看出，本實(shí)施例得到的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上 轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為980nm，在485nm波本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其特征在于：其化學(xué)式為TiO2:xPr3+，yYb3+，其中0.02≤x≤0.1，0.02≤y≤0.2。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其特征在于其化學(xué)式為Ti02:xpr3+，yYb3+，其中 O. 02 ≤ X ≤ O. 1，O. 02 ≤ y ≤ O. 2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其特征在于，X為O.06，y 為 O.1。3.一種鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、根據(jù)TiO2: xPr3+，yYb3+各元素的化學(xué)計(jì)量比稱取TiO2, Pr2O3和Yb2O3粉體，其中O.02 ≤ X ≤ O. 1,0. 02 ≤y≤O. 2 ； 步驟二、將步驟一中稱取的粉體混合均勻得到前驅(qū)體； 步驟三、將所述前驅(qū)體在800 °C 1000 °C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 500°C，再保溫O. 5小時(shí) 3小時(shí)得到鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，X 為 O. 06，y 為 O.1。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐠鐿共摻雜二氧化鈦上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟二中將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周明杰，王平，陳吉星，張振華，
申請(專利權(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，
類型：發(fā)明
國別省市：
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