氟铜共掺杂硫化钙发光材料、制备方法及其应用技术

一种氟铜共掺杂硫化钙发光材料，其化学式为CaS:xCu2+，yF-，其中0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03。该氟铜共掺杂硫化钙发光材料制成的发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在437nm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。本发明专利技术还提供该氟铜共掺杂硫化钙发光材料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氟铜共掺杂硫化钙发光材料、其制备方法、氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜、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。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。但是，可应用于薄膜电致发光显示器的氟铜共掺杂硫化钙发光材料，仍未见报道。
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氟铜共掺杂硫化钙发光材料、其制备方法、氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜、其制备方法、使用该氟铜共掺杂硫化钙发光材料的薄膜电致发光器件及其制备方法。一种氟铜共掺杂硫化钙发光材料，其化学式为CaS:xCu2+，yF-，其中CaS是基质，Cu元素是激活元素，0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03。一种氟铜共掺杂硫化钙发光材料的制备方法，包括以下步骤：根据CaS:xCu2+，yF-各元素的化学计量比称取CaS，CuS和CaF2粉体并混合均匀，其中0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03；及将混合均匀的粉体在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时即得到化学式为CaS:xCu2+，yF-的氟铜共掺杂硫化钙发光材料。一种氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜，该氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜的材料的化学通式为CaS:xCu2+，yF-，其中，CaS是基质，Cu元素是激活元素，0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03。一种氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：根据CaS:xCu2+，yF-各元素的化学计量比称取CaS，CuS和CaF2粉体并混合均匀在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时制成靶材，其中0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03；将所述靶材以及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度设置为1.0×10-3pa～1.0×10-5Pa；及调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为50mm～90mm，磁控溅射工作压强0.2Pa～1.5Pa，工作气体的流量为15sccm～20sccm，衬底温度为200℃～500℃，接着进行制膜，得到化学式为CaS:xCu2+，yF-的氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜。在优选的实施例中，还包括步骤：将所述氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜于500℃～800℃下真空退火处理0.5h～3h。在优选的实施例中，所述真空腔体的真空度为5.0×10-4pa，基靶间距为60mm，磁控溅射工作压强为1Pa，工作气体为氩气，工作气体的流量为20sccm，衬底温度为450℃。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氟铜共掺杂硫化钙发光材料，该氟铜共掺杂硫化钙发光材料的化学式为CaS:xCu2+，yF-，其中0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03。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氟铜共掺杂硫化钙发光材料，该氟铜共掺杂硫化钙发光材料的化学式为CaS:xCu2+，yF-，其中0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03；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CaS:xCu2+，yF-各元素的化学计量比称取CaS，CuS和CaF2粉体并混合均匀在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时制成靶材，其中0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03；将所述靶材以及所述衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度设置为1.0×10-3pa～1.0×10-5Pa；调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为50mm～90mm，磁控溅射工作压强0.2Pa～1.5Pa，工作气体的流量为15sccm～20sccm，衬底温度为200℃～500℃，接着进行制膜，在所述阳极上形成发光层。在优选的实施例中，所述发光层的制备还包括步骤：将所述发光层于500℃～800℃下真空退火处理0.5h～3h。上述氟铜共掺杂硫化钙发光材料(CaS:xCu2+，yF-)中，CaS是基质，Cu元素是激活元素，在发光材料中充当主要的发光中心，F离子的掺杂能够使发光材料产生大量的空穴，起增强发光速率的作用，氟铜共掺杂硫化钙发光材料制成的发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在437nm波长区都有很强的蓝光发光峰，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制备的氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜的电致发光谱图；图3为实施例1制备的氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜的XRD图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对氟铜共掺杂硫化钙发光材料、其制备方法、氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜、其制备方法、薄膜电致发光器件及其制备方法进一步阐明。一实施方式的氟铜共掺杂硫化钙发光材料，其化学式为CaS:xCu2+，yF-，其中，CaS是基质，Cu元素是激活元素，0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03。优选的，x为0.025，y为0.01。该氟铜共掺杂硫化钙发光材料中CaS是基质，Cu元素是激活元素在发光材料中充当主要的发光中心，F离子的掺杂能够使发光材料产生大量的空穴，起增强发光速率的作用。该氟铜共掺杂硫化钙发光材料制成的发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在437nm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。上述氟铜共掺杂硫化钙发光材料的制备方法，包括以下步骤：步骤S11、根据CaS:xCu2+，yF-各元素的化学计量比称取CaS，CuS和CaF2粉体，其中0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03。该步骤中，优选的，x为0.025，y为0.01。可以理解，该步骤中也可称取CaS，CuS和CaF2粉体并混合均匀，其中CuS的摩尔百分含量为0.5％～5％，CaF2的摩尔百分含量为0.05％～1.5％，余量为CaS。优选的，CuS的摩尔百分含量为2.5％，CaF2的摩尔百分含量为0.5％。步骤S12、将混合均的粉体在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时即可得到化学式为CaS:xCu2+，yF-的氟铜共掺杂硫化钙发光材料。该步骤中，优选的在1200℃下烧结3小时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟铜共掺杂硫化钙发光材料，其特征在于：其化学式为CaS:xCu2+，yF?，其中CaS是基质，Cu元素是激活元素，0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03。

【技术特征摘要】
1.一种氟铜共掺杂硫化钙发光材料，其特征在于：其化学式为CaS:xCu2+，
yF-，其中CaS是基质，Cu元素是激活元素，0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03。
2.一种氟铜共掺杂硫化钙发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步
骤：
根据CaS:xCu2+，yF-各元素的化学计量比称取CaS，CuS和CaF2粉体并混合
均匀，其中0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03；及
将混合均匀的粉体在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时即得到化学式为
CaS:xCu2+，yF-的氟铜共掺杂硫化钙发光材料。
3.一种氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜，其特征在于，该氟铜共掺杂硫化钙发
光薄膜的材料的化学通式为CaS:xCu2+，yF-，其中，CaS是基质，Cu元素是激活
元素，0.005≤x≤0.05，0.001≤y≤0.03。
4.一种氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步
骤：
根据CaS:xCu2+，yF-各元素的化学计量比称取CaS，CuS和CaF2并混合均匀
在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时制成靶材，其中0.005≤x≤0.05，
0.001≤y≤0.03；
将所述靶材以及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的
真空度设置为1.0×10-3pa～1.0×10-5Pa；及
调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为50mm～90mm，磁控溅射工作压
强0.2Pa～1.5Pa，工作气体的流量为15sccm～20sccm，衬底温度为200℃～500℃，
接着进行制膜，得到化学式为CaS:xCu2+，yF-的氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜。
5.根据权利要求4所述的氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜的制备方法，其特征
在于，还包括步骤：将所述氟铜共掺杂硫化钙发光薄膜于500℃～800℃下真空退
火处理0.5h～3h。
6.根据权利要求4所述的氟铜共...

【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：