铈铽共掺杂锆硼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铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜及其制备方法和电致发光器件，所述发光薄膜的化学通式为MZr4-x-yB10O24：xEu3+，yTb3+；其中：MZr4B10O24是基质，Eu、Tb是激活元素；x的取值范围为0.02~0.1，y的取值范围为0.01~0.04；M为Ca、Ba或Sr。本发明专利技术采用磁控溅射设备制备铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜，所述铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜在610nm和510nm位置有很强的发光峰，具有良好的发光性能。所述铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜的硼酸根与稀土元素的比例稳定，容易控制而便于制备。

【技术实现步骤摘要】
铈铽共掺杂锆硼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
，尤其涉及铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜及其制备方法。本专利技术还涉及应用所述铈铽共掺杂锆硼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，是所述课题的发展方向。 硼酸盐体系绿粉因其合成温度适中、发光亮度高、色坐标X值较大而倍受研究者青睐，是LED荧光粉的热门研究材料。但是由于材料的制备都在高温下反应，这样会有氧化硼蒸发，导致硼酸根与稀土元素的比例无法控制。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种铈铽共掺杂锆硼酸盐的发光薄膜。 针对上述专利技术目的，本专利技术提出一种铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜，其化学通式为 MZr4_x_yB10024:xEu3+, yTb3+ ;其中: MZr4B10O24是基质，Eu3+和Tb3+是发光离子； X的取值范围为0.02?0.1，优选为0.02 ；y的取值范围为0.01?0.04，优选为0.02 ； M 为 Ca、Ba 或 Sr。 本专利技术的另一专利技术目的在于提供铈铽共掺杂锆硼酸盐的发光薄膜的制备方法。 针对上述专利技术目的，本专利技术提出铈铽共掺杂锆硼酸盐的发光薄膜的制备方法，其步骤如下: Ca)按照摩尔比 1: (4-x-y): 5: x/2: y/4,分别称取 MO、ZrO2 > B2O3 > Eu2O3 和 Tb4O7 粉体，经过混合均匀后，在900?300°C下烧结，制成靶材； (b)将步骤(a)中得到的靶材装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体内，随后将衬底也装入所述真空腔体内，并将所述真空腔体的真空度设置在1.0X10-3Pa?1.0X10-5Pa之间，优选为5.0X 10-4Pa ;所述衬底为铟锡氧化物导电玻璃； (c)调整磁控溅射设备镀膜的工艺参数:将所述靶材与所述衬底之间的距离调整为45?95mm，优选为60mm ;将所述磁控溅射镀膜设备的工作气体调整为10?35sCCm流量的氩气，优选为25SCCm流量的氩气；将所述氩气的压强调整为0.2?4Pa，优选为2.0Pa ;将所述衬底的温度调整为250°C?750°C，优选为500°C ;接着通过所述磁控溅射镀膜设备和所述靶材在所述衬底进行镀膜，得到薄膜样品； (d)将步骤(C)制得的薄膜样品于500°C?800°C下真空退火处理I?3h，得到化学通式为MZr4_x_yB1(l024:xEu3+, yTb3+的所述铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜；其中，MZr4B10O24是基质，Eu、Tb是激活元素，Eu3+和Tb3+是发光离子；x的取值范围为0.02?0.1，优选为 0.02 ；y的取值范围为0.01?0.04，优选为0.02 ；M为Ca、Ba或Sr。所述真空退火温度优选为600°C，退火时间优选为2h。 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。 针对上述专利技术目的，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，所述发光层为上述的铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜，所述阴极层为银层。 本专利技术中的磁控溅射镀膜是指在真空中利用电离出的惰性气体离子轰击靶材表面，使得靶原子溅出并沉积在衬底上，从而在衬底上形成薄膜。本专利技术制备的铈铽共掺杂锆硼酸盐是高硬度高熔点材料，相对于普通蒸发镀膜的1300°C以上的工作温度，磁控溅射镀膜具有低温的特点，且磁控溅射镀膜还具有快速的特点，因此本专利技术采用磁控溅射镀膜来制备铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜。 本专利技术采用磁控溅射镀膜设备所制得的铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜的基质MZr4B10O24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，所述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；所述铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜的Eu3+和Tb3+离子都是发光材料的掺杂离子，发光稳定，易于受多种能量激发，有较高的发光效率，其中Eu3+激发出的是610nm的红光，而Tb3+激发出的是515nm的绿光。 本专利技术的铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜在610nm和510nm位置有很强的发光峰，具有良好的发光性能。所述铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜的硼酸根与稀土元素的结构稳定，容易控制而便于制备。 【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制得铈铽共掺杂锆硼酸盐的发光薄膜的电致发光光谱。 图3为实施例1制得铈铽共掺杂锆硼酸盐的发光薄膜的XRD图谱。 【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。 本实施例提出一种铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜，其化学通式为MZr4_x_yB1(l024:xEu3+, yTb3+ ;其中: MZr4B10O24是基质，Eu、Tb是激活元素，Eu3+和Tb3+是发光离子； X的取值范围为0.02?0.1 ；y的取值范围为0.01?0.04 ; M 为 Ca、Ba 或 Sr。 本专利技术实施例进一步提供上述铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜制备方法，包括如下步骤: (a)靶材的制备 按照摩尔比1: (4-x-y):5:x/2:y/4,分别称取 MO、ZrO2、B2O3、Eu2O3 和 Tb4O7 粉体，经过混合均匀后，在900?300°C下烧结，制成靶材； (b)镀膜的预处理 将步骤(a)中得到的靶材装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体内，随后将衬底也装入所述真空腔体内，并将所述真空腔体的真空度设置在1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa之间； (c)调整磁控溅射镀膜设备的工艺参数 将所述靶材与所述衬底之间的距离调整为45?95mm，将所述磁控溅射镀膜设备的工作气体调整为10?35sCCm流量的氩气，将所述氩气的压强调整为0.2?4Pa，将所述衬底的温度调整为250°C?750°C;接着通过所述磁控溅射镀膜设备和所述靶材在所述衬底进行镀膜，得到薄膜样品； (d)薄膜样品的退火处理 将步骤(C)制得的薄膜样品于500°C?800°C下真空退火处理I?3h，得到化学通式为MZr4_x_yB1(l024:xEu3+, yTb3+的所述铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜；其中，MZr4B10O24是基质，Eu、Tb是激活元素，Eu3+和Tb3+是发光离子；x的取值范围为0.02?0.1 ；y的取值范围为 0.01 ?0.04 ;M 为 Ca、Ba 或 Sr。 本专利技术实施例还提供应用所述发光薄膜的电致发光器件。请参阅图1，图1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，所述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4 ;其中，所述ITO全称为Indium Tin Oxides，其中文命名为铟锡氧化物，所述ITO导电膜2是所述电致发光器件的阳极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜，其特征在于，其化学通式为MZr4‑x‑yB10O24：xEu3+，yTb3+；其中：MZr4B10O24是基质，Eu3+和Tb3+是发光离子；x的取值范围为0.02~0.1，y的取值范围为0.01~0.04；M为Ca、Ba或Sr。

【技术特征摘要】
1.一种铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜，其特征在于，其化学通式为MZr4_x_yB1(l024 =XEu3+,YTb3+ ;其中: MZr4B10O24是基质，Eu3+和Tb3+是发光离子； χ的取值范围为0.02^0.1，y的取值范围为0.ΟΓΟ.04 ；M 为 Ca、Ba 或 Sr。2.如权利要求1所述的铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜，其特征在于，χ取值为0.06，y取值为0.02。3.—种铈铽共掺杂锆硼酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: Ca)按照摩尔比 1: (4-x-y): 5: x/2: y/4，分别称取 MO、ZrO2 > B2O3、Eu2O3 和 Tb4O7 粉体，经过混合均匀后，在90(T30(TC下烧结，制成靶材； (b)将步骤(a)中得到的靶材装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体内，随后将衬底也装入所述真空腔体内，并将所述真空腔体的真空度设置在1.0X 10_3Pa?l.0X 10_5Pa之间； (c)调整磁控溅射设备镀膜的工艺参数:将所述靶材与所述衬底之间的距离调整为45^95mm,将所述磁控溅射镀膜设备的工作气体调整为l(T35sCCm流量的氩气，将所述氩气的压强调整为0.2?4Pa，将所述衬底的温度调整为250°C ^750°C ;接着通过所述磁控溅射镀膜设备和所述靶材在所述衬底进行镀膜，得到薄膜样品； Cd)将步骤(c)制得的薄膜样品于500°C ?80(TC下真...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，陈吉星，王平，钟铁涛，
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