钛掺杂锶酸盐发光薄膜及其制备方法和电致发光器件技术

本发明专利技术涉及一种钛掺杂锶酸盐发光薄膜及其制备方法和电致发光器件，所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的化学通式为Sr2MO4：xTi4+；其中，Sr2MO4是基质，Ti是激活元素；x的取值范围为0.01~0.015；M为Zr、Ce、Pb或Pr。所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜在430nm波长区有很强的发光峰，具有良好的发光性能。所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜以过渡金属替换稀土材料，减少稀土材料的使用量。

【技术实现步骤摘要】
钛掺杂锶酸盐发光薄膜及其制备方法和电致发光器件
本专利技术涉及半导体光电材料
，尤其涉及钛掺杂锶酸盐发光薄膜及其制备方法。本专利技术还涉及应用所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的电致发光器件。
技术介绍
薄膜电致发光显示器(TFELD)由于其主动发光、全固体化、耐冲击、反应快、视角大、适用温度宽、工序简单等优点，已引起了广泛的关注，且发展迅速。目前，研究彩色及至全色TFELD，开发多波段发光的材料，是该课题的发展方向。 在LED荧光粉的研究中，稀土掺杂的锶酸盐荧光粉，其激发光谱能够较好地匹配现有的近紫外LED的发射光谱能够得到良好的绿光到蓝光的激发。但是，用锶酸盐类发光材料制备成电致发光的薄膜，仍未见进展。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种钛掺杂锶酸盐发光薄膜。 针对上述目的，本专利技术提出一种钛掺杂锶酸盐发光薄膜，其化学通式为Sr2MO4:XTi4+ ;其中，Sr2MO4是基质，Ti是激活元素；x的取值范围为0.01?0.015，优选为0.02 ；M为Zr、Ce、Pb、或Pr。述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的厚度为80?300nm，优选为150nm。 本专利技术的另一专利技术目的在于提供钛掺杂锶酸盐发光薄膜的制备方法。 针对上述目的，本专利技术提出一种钛掺杂锶酸盐发光薄膜的制备方法，其包括如下步骤: (a)将衬底至于金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)设备的反应室内进行热处理； (b)旋转所述衬底，然后通入含有三种有机源的载气，再通入氧气，最后开始所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的沉积；所述三种有机源分别为双(五甲基环戊二烯)锶、双(环戊二烯)二氯金属盐和四异丙醇钛，这三者摩尔比为2:1:X;所述双(环戊二烯)二氯金属盐的化学通式为CiciHltlCl2M ;所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的化学通式为Sr2MO4:xTi4+ ;其中，X的取值范围为0.01?0.015 ；M为Zr、Ce、Pb或Pr ; (C)待所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的厚度沉积为80?300nm时，结束所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的沉积。 在所述的步骤(a)中，所述的反应室真空度为1.0X10_2Pa?1.0X10_3Pa。所述热处理的开始温度为700°C，所述热处理的结束温度降为250°C?650°C ;所述热处理的时间为10?30分钟。 在所述的步骤(b)中，所述衬底的旋转速度为50?1000转/分；所述载气为氩气，所述载气的流量为5?15SCCm ;所述氧气的流量为10?200sCCm。 本专利技术的又一专利技术目的在于提供一种电致发光器件。 针对上述目的，本专利技术提出一种电致发光器件，其为复合层状结构，所述复合层状结构依次为玻璃基片、阳极层、发光层以及阴极层。所述发光层为上述钛掺杂锶酸盐发光薄膜。 本专利技术所述金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)的原理为:金属有机化合物与氧气相混合后随惰性气流通入反应腔，混合气体流经加热的衬底表面时，在衬底表面发生热分解反应，并外延生长成化合物单晶薄膜，其中，氧气的作用是用来补偿靶材中流失的氧元素，减少氧空位形成的无辐射复合中心，增加发光效率。所述金属有机化合物化学气相沉淀具有薄膜生长易于控制和薄膜纯度高的优点，因此本专利技术采用金属有机化合物化学气相沉淀设备来制备钛掺杂锶酸盐发光薄膜。 本专利技术采用金属有机化合物化学气相沉淀制备钛掺杂锶酸盐发光薄膜。所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的基质Sr2MO4具有较高的热学和力学稳定性，还具有着良好的光学透明性，较低的声子能量，为发光离子提供了优良的晶场，从而在光电能量转换的过程中产生较少无辐射跃迁，具有较高的发光效率。对于掺杂离子，Ti是丰富价廉的元素，其四价离子能级靠近激发态，易于受多种能量激发，也易于跟基质形成自旋轨道的耦合，有较高的发光效率。 本专利技术所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜在430nm波长区有很强的发光峰，具有良好的发光性能。本专利技术的发光薄膜以过渡金属替换稀土材料，减少稀土材料的使用量。 【附图说明】 图1为本专利技术电致发光器件的结构示意图。 图2为实施例1制得钛掺杂锶酸盐发光薄膜的电致发光光谱。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 本专利技术实施例提供一种钛掺杂锶酸盐发光薄膜，所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的化学通式为Sr2MO4:xTi4+，其中=Sr2MO4是基质，Ti是激活元素；x的取值范围为0.01?0.015，优选为0.02 ；M为Zr、Ce、Pb、或Pr。所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的厚度为80?300nm，优选为150nm。 本专利技术实施例进一步提供上述发光薄膜制备方法，包括如下步骤: (a)沉积所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的预处理: 将衬底为ITO玻璃先后用甲苯、丙酮和乙醇超声清洗5分钟，然后用蒸馏水冲洗干净，氮气风干后送入设备反应室。用机械泵和分子泵把反应室的真空度抽至1.0X 1-2Pa? 1.0X 10_3Pa，再把衬底进行700°C热处理10?30分钟，然后温度降为250°C?650°C，准备沉积薄膜； (b)所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的制备: 打开旋转电机，调节衬底的转速为50?1000转/分,通入流量为5?15sccm并含有三种有机源的载气氩气，，然后通入流量为10?200sCCm的氧气，开始所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的沉积。其中，所述三种有机源分别为双(五甲基环戊二烯)锶、双(环戊二烯)二氯金属盐和四异丙醇钛，这三者摩尔比为2:1:x ;所述双(环戊二烯)二氯金属盐的化学通式为CiciHltlCl2M ;所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的化学通式为Sr2MO4:xTi4+ ;其中，x的取值范围为 0.01 ?0.015 ；M 为 Zr、Ce、Pb 或 Pr ; (c)所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的后处理: 待所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的沉积厚度为80?300nm时，关闭有机源和载气，继续通氧气，温度降到100°c以下，取出样品。 本专利技术实施例还提供应用该发光薄膜的电致发光器件。请参阅图2，图2显示使用本专利技术实施例发光薄膜的电致发光器件的结构，该电致发光器件包括依次层叠的玻璃基片1、ITO导电膜2、发光层3及阴极层4 ;其中，该ITO导电膜2是该电致发光器件的阳极层，发光层的材质为本专利技术实施例的发光薄膜，阴极层的材质为银。所述玻璃基片和ITO导电膜合为ITO玻璃。所述ITO玻璃亦称为铟锡氧化物导电玻璃。本专利技术所述的衬底为所述ITO玻璃，也即为铟锡氧化物导电玻璃。所述的衬底可以从市面上购买到。 应用该发光薄膜的电致发光器件的制备方法是以上述发光薄膜制备方法为基础，除了包括上述的步骤(a)至步骤(C)之外，还包括以下步骤:在步骤(C)制得的发光薄膜上面蒸镀一银层，所述银层形成阴极层，得到所述电致发光器件。 本专利技术采用金属有机化合物化学气相沉淀设备所制得的钛掺杂锶酸盐发光薄膜在430nm波长区有很强的发光峰，具有良好的发光性能。本专利技术的发光薄膜以过渡金属替换稀土材料，减少稀土材料的使用量。 以下结合具体实施例对上述钛掺杂锶酸盐发光薄膜及其电致发光器件的制备方法进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛掺杂锶酸盐发光薄膜，其特征在于，其化学通式为Sr2MO4：xTi4+；其中：Sr2MO4是基质，Ti是激活元素；x的取值范围为0.01~0.015；M为Zr、Ce、Pb、或Pr。

【技术特征摘要】
1.一种钛掺杂锶酸盐发光薄膜，其特征在于，其化学通式为Sr2MO4 =XTi4+ ;其中: Sr2MO4是基质，Ti是激活元素； χ的取值范围为0.01、.015 ； M 为 Zr、Ce、Pb、或 Pr。2.如权利要求1所述的钛掺杂锶酸盐发光薄膜，其特征在于，χ为0.02。3.如权利要求1所述的钛掺杂锶酸盐发光薄膜，其特征在于，所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的厚度为8(T300nm。4.如权利要求1所述的钛掺杂锶酸盐发光薄膜，其特征在于，所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的厚度为150nm。5.一种钛掺杂锶酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: Ca)将衬底至于金属有机化合物化学气相沉淀设备的反应室内进行热处理； (b )旋转所述衬底，然后通入含有三种有机源的载气，再通入氧气，最后开始所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的沉积；所述三种有机源分别为双(五甲基环戊二烯)锶、双(环戊二烯)二氯金属盐和四异丙醇钛，这三者摩尔比为2:1:X;所述双(环戊二烯)二氯金属盐的化学通式为CiciHltlCl2M ;所述钛掺杂锶酸盐发光薄膜的化学通式为S...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，陈吉星，王平，黄辉，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44