铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜、其制备方法及有机电致发光器件技术

技术编号:8297947 阅读:184 留言:0更新日期:2013-02-06 23:08
本发明专利技术属于光电发光薄膜领域,其公开了一种铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜及其制备方法、有机电致发光器件;该发光薄膜的化学通式为Sr1-x-yTiO3:xCe3+,yTb3+;其中,Sr1-x-yTiO3为基质,Ce3+和Tb3+为掺杂元素;x的取值范围为0.0001~0.033,y的取值范围为0.0001~0.039。本发明专利技术采用磁控溅射设备,制备铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜,在490nm和510nm波长区都有很强的发光峰,是电致发光器件的发展材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电发光薄膜领域,尤其涉及一种铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜及其制备方法。本专利技术还涉及一种使用该铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜作为发光层的有机电致发光器件。
技术介绍
与传统的发光粉制作的显示屏相比,发光薄膜在对比度、分辨率、热传导、均匀性、与基底的附着性、释气速率等方面都显示出较强的优越性。因此,作为功能材料,发光薄膜在电致发光器件(TFELD)平板显示领域中有着广阔的应用前景。钛酸鳃广泛应用于生长高温超导薄膜的衬底,与现在大规模集成电路的基础材料·硅有良好的晶格匹配,研究STO室温光致蓝光会给固态蓝光光源的开发开辟一条新的路径。但是,用钛酸鳃类发光材料制备成电致发光的薄膜,仍鲜见报道。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种以钛酸鳃为基质、Ce和Tb元素为主要发光中心的铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜。本专利技术的铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜,薄膜的化学通式为SiwyTiO3:xCe3+,yTb3+ ;其中,Sr1^yTiO3为基质,Ce3+和Tb3+为掺杂元素;x的取值范围为O. 0001 O. 033,y的取值范围为O. 0001 O. 039 ;优选X的取值为O. 009,优选y的取值为O. 012。本专利技术的另一专利技术目的在于提供上述铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜的制备方法,其制备工艺如下步骤SI、陶瓷靶材的制备根据化学通式Sri_x_yTi03:XCe3+,yTb3+中各元素化学计量比,选用SrO、TiO2、Ce203和Tb4O7粉体,经过均匀混合后,在900 1300°C (优选1250°C )下烧结,得到靶材;其中,X的取值范围为O. 0001 O. 033,y的取值范围为O. 0001 O. 039,优选X的取值为O. 009,优选y的取值为O. 012。步骤S2、将步骤SI中的靶材和衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体,用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽至I. OX 10_3Pa I. OX 10_5Pa,优选真空度为5. OX 10_4Pa ;步骤S3、调整磁控溅射镀膜工艺参数为基靶间距为45 90mm,优选60mm ;衬底温度为250°C 750°C,优选500°C ;氩气工作气体的气体流量10 35sccm,优选25sccm ;磁控溅射工作压强O. 2 4Pa,优选2. OPa ;工艺参数调整完后,接着进行制膜,得到薄膜样品;步骤S4、将步骤S3得到的薄膜样品置于真空炉中,于500 800°C (优选600°C )、真空状态下(即O. OlPa)退火处理I 3h (优选2h),得到化学通式为Sr^TiO^xCe3+,YTb3+的铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜;其中,Sr1^ylIO3为基质,Ce3+和Tb3+为掺杂元素。本专利技术还提供一种有机电致发光器件,该器件为复合层状结构,该复合层状结构依次为衬底、阳极层、发光层以及阴极层;其中,发光层为铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜(该发光薄膜的化学通式为SiwyTiO3 = XCe^yTb3+ ;其中,SiwyTiO3为基质,Ce3+和Tb3+为掺杂元素;x的取值范围为O. 0001 O. 033,y的取值范围为O. 0001 O. 039,优选x的取值为O.009,优选y的取值为O. 012),衬底为玻璃,阳极层为ΙΤ0,阴极层为Ag层,Ag层采用蒸镀工艺制备在薄膜表面。本专利技术采用磁控溅射设备,制备铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜,得到薄膜的电致发光光谱(EL)中,在460nm、490nm和580nm波长区都有很强的发光峰,是电致发光器件的发展材料。 附图说明图I为本专利技术铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜的制备工艺流程图;图2是本专利技术有机电致发光器件的结构示意图;图3是实施例4得到铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜的电致发光光谱。具体实施例方式本专利技术提供的一种铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜,该铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜包含薄膜通式为SiwyTiO3:xCe3+,yTb3+ ;其中,Sr1^yTiO3(即钛酸锶)为基质,Ce3+和Tb3+为掺杂元素,也是激活元素,且充当主要发光中心;x的取值范围为O. 0001 O. 033,y的取值范围为O. 0001 O. 039,优选X的取值为O. 009,优选y的取值为O. 012。上述铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜制备方法,如图I所示,其制备工艺如下步骤SI、陶瓷靶材的制备根据化学通式Sri_x_yTi03:XCe3+,yTb3+中各元素化学计量比,选用SrO、TiO2、Ce203和Tb4O7粉体,经过均匀混合后,在900 1300°C (优选1250°C )下烧结,自然冷却,得到祀材样品,将祀材样品切割成直径为50mm、厚度为2mm的祀材;其中,X的取值范围为O. 0001 O. 033,y的取值范围为O. 0001 O. 039,优选x的取值为O.009,优选y的取值为0.012 ;步骤S2、将步骤SI中的靶材和衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体,用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽至I. OX IO-3Pa I. OX 10_5Pa,优选5. OX KT4Pa ;步骤S3、调整磁控溅射镀膜工艺参数为基靶间距为45 90mm,优选60mm ;衬底温度为250°C 750°C,优选500°C ;氩气工作气体的气体流量10 35sccm,优选25sccm ;磁控溅射工作压强O. 2 4Pa,优选2. OPa ;工艺参数调整完毕后,接着进行制膜,得到薄膜样品;步骤S4、将步骤S3得到的薄膜样品置于真空炉中,于500 800°C (优选600°C )、真空状态下(即O. OlPa)退火处理I 3h (优选2h),得到化学通式为Sr^TiO^xCe3+,YTb3+的所述铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜;其中,Sr1^yTiO3为基质,Ce3+和Tb3+为掺杂元素。上述制备法步骤SI中,根据化学通式Sr1IyTiO3 = XCe3+, yTb3+(其中,x的取值范围为O. 0001 O. 033,y的取值范围为O. 0001 O. 039,优选x的取值为O. 009,优选y的取值为O. 012)中各元素化学计量比,实际称量SrO、TiO2, Ce2O3和Tb4O7粉体时,按质量百分比SrO占总量的45 60%, Ce2O3占总量的O. 01 3%, Tb4O7占总量的O. 01 4%, TiO2占总量的35 45 ;优选地SrO占总量的57%, Ce2O3占总量的0.8%, Tb4O7占总量的I. 2%,TiO2占总量的41 %。本专利技术还提供一种有机电致发光器件,如图2所示,该器件为复合层状结构,该复合层状结构依次为衬底I、阳极层2、发光层3以及阴极层4 ;其中,衬底I为玻璃,阳极层为ITO层,即ITO玻璃,可以购买获得;发光层3为铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜层(该发光薄膜的化学通式为SiwyTiO3: xCe3+,yTb3+ ;其中,Sri_x_yTi03 (钛酸锶)为基质,Ce3+和Tb3+为掺杂元素;x的取值范围为O. 0001 O. 033,y的取值范围为O. 0001 O. 039,优选x的取值为O. 009,优选y的取值为O. 012。衬底I为玻璃,阳极层2为ΙΤ0,阴极层4为Ag层,Ag层采用蒸镀工艺制备在薄膜表面。本专利技术采用磁控溅射设备,制备铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜,得到薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铈铽共掺杂钛酸锶发光薄膜,其特征在于,该发光薄膜的化学通式为Sr1?x?yTiO3:xCe3+,yTb3+;其中,Sr1?x?yTiO3为基质,Ce3+和Tb3+为掺杂元素;x的取值范围为0.0001~0.033,y的取值范围为0.0001~0.039。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰王平陈吉星黄辉
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
类型:发明
国别省市:

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