一种锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜、制备方法及其应用技术

一种锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其化学式为RZr4‑x‑yAs6O24∶xMn4+,yCr3+，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素，该锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在607nm和629nm位置都有很强的发光峰，能够应用于薄膜电致发光显示器中。本发明专利技术还提供该锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的制备方法及其应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜、其制备方法、薄膜电致发光器件及其制备方法。
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。锆砷酸盐类发光材料是作为LED荧光粉的热门研究材料。紫外激发蓝色荧光粉已经可以作为商用的产品，并在不断的改善研发中。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可应用于薄膜电致发光器件的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜、其制备方法该锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜电致发光器件及其制备方法。一种锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其化学式为RZr4-x-yAs6O24：xMn4+,yCr3+，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素。在优选的实施例中，锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的厚度为50nm～300nm。一种锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：根据RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+各元素的化学计量比将MgO，ZrO2，As2O5，MnO2和Cr2O3粉体，经过混合后，在900℃～1300℃下烧结得到靶材；将衬底装入化学气相沉积设备的反应室中，并将反应室的真空度设置为1.0×10-3Pa～1.0×10-5Pa；调节基靶间距为45mm～95mm，衬底的温度为250℃～750℃，工作气体的流量为10sccm～40sccm，工作压强为0.5Pa～5Pa，脉冲激光能量为80W～300W，进行脉冲激光沉积得到化学式为RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素。在优选的实施例中，基靶间距为60mm，衬底的温度为500℃，工作气体的流量为20sccm，工作压强为3Pa，脉冲激光能量为150W；在优选实施例中，锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的厚度为50nm～300nm。一种薄膜电致发光器件，该薄膜电致发光器件包括依次层叠的衬底、阳极层、发光层以及阴极层，所述发光层的材料为锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，该锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的化学式为RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素。一种薄膜电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：提供具有阳极的衬底；在所述阳极上形成发光层，所述发光层的材料为锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，该锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的化学式为RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素；在所述发光层上形成阴极。在优选的实施例中，所述发光层的制备包括以下步骤：根据RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+各元素的化学计量比将MgO，ZrO2，As2O5，MnO2和Cr2O3粉体，经过混合后，在900℃～1300℃下烧结得到靶材；将衬底装入化学气相沉积设备的反应室中，并将反应室的真空度设置为1.0×10-3Pa～1.0×10-5Pa；调节基靶间距为45mm～95mm，衬底的温度为250℃～750℃，工作气体的流 量为10sccm～40sccm，工作压强为0.5Pa～5Pa，脉冲激光能量为80W～300W，进行脉冲激光沉积得到化学式为RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素。上述锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜(RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+)的电致发光光谱(EL)中，在607nm和629nm位置都有很强的发光峰，能够应用于薄膜电致发光显示器中。【附图说明】图1为一实施方式的薄膜电致发光器件的结构示意图；图2为实施例1制备的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的电致发光谱图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜、其制备方法和薄膜电致发光器件及其制备方法作进一步阐明。一实施方式的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其化学式为RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素。优选的，锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的厚度为50nm～300nm，x为0.02，y为0.03。更优选的，锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的厚度为150nm。该锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜中RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素。该锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在607nm和629nm波长区都有很强的发光峰，能够应用于薄膜电致发光显示器中。上述锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：步骤S11、根据RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+各元素的化学计量比将MgO，ZrO2，As2O5，MnO2和Cr2O3粉体，经过混合后，在900℃～1300℃下烧结得到靶材；将衬底装入化学气相沉积设备的反应室中，并将反应室的真空度设置为1.0×10-3Pa～1.0×10-5Pa。在本实施方式中，衬底为铟锡氧化物玻璃(ITO)，可以理解，在其他实施例中，也可以为掺氟氧化锡玻璃(FTO)、掺铝的氧化锌(AZO)或掺铟的氧化锌(IZO)；衬底先后用甲苯、丙酮和乙醇超声清洗5分钟，然后用蒸馏水冲洗干净，氮气风干后送入反应室；优选的，在1250℃下烧结得到靶材；反应室的真空度为5.0×10-4Pa。步骤S13、调节基靶间距为45mm～95mm，衬底的温度为250℃～750℃，工作气体的流量为10sccm～40sccm，工作压强为0.5Pa～5Pa，脉冲激光能量为80W～300W，进行脉冲激光沉积得到化学式为RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素；在优选的实施例中，基靶间距为60mm，衬底的温度为500℃，工作气体的流量为20sccm，工作压强为3Pa，脉冲激光能量为150W；在优选实施例中，锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的厚度为50～300nm；在优选实施例中，工作气体为氧气；步骤S14、进行化学气相沉积得到锰铬共掺杂锆砷酸盐发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其特征在于，其化学式为RZr4‑x‑yAs6O24∶xMn4+,yCr3+，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素。

【技术特征摘要】
1.一种锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其特征在于，其化学式为RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素。2.根据权利要求1所述的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其特征在于，所述锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的厚度为50nm～300nm。3.一种锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+各元素的化学计量比将MgO，ZrO2，As2O5，MnO2和Cr2O3粉体，经过混合后，在900℃～1300℃下烧结得到靶材；将衬底装入脉冲激光沉积设备的反应室中，并将反应室的真空度设置为1.0×10-3Pa～1.0×10-5Pa；调节基靶间距为45mm～95mm，衬底的温度为250℃～750℃，工作气体的流量为10sccm～40sccm，工作压强为0.5Pa～5Pa，脉冲激光能量为80W～300W，进行脉冲激光沉积得到化学式为RZr4-x-yAs6O24∶xMn4+,yCr3+的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，其中，R选自镁元素、钙元素，锶元素，钡元素中至少一种，0.01≤x≤0.05，0.005≤y≤0.03，RZr4As6O24是基质，Mn4+和Cr3+离子是激活元素。4.根据权利要求3所述的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，所述基靶间距为60mm，衬底的温度为500℃，工作气体的流量为20sccm，工作压强为3Pa，脉冲激光能量为150W。5.根据权利要求3所述的锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，所述锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的厚度为50nm～300nm。6.一种薄膜电致发光器件，该薄膜电致发光器件包括依次层叠的衬底、阳极层、发光层以及阴极层，其特征在于，所述发光层的材料为锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜，该锰铬共掺杂锆砷酸盐发光薄膜的化学式为RZr4-x-yAs6O2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑甘裕，
申请(专利权)人：郑甘裕，
类型：发明
国别省市：广东;44