錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜、其制備方法和電致發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于發(fā)光薄膜領(lǐng)域，其公開了錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜、其制備方法和電致發(fā)光器件；該發(fā)光薄膜具有分子通式：Y2O2S:xMn4+,yCr3+；其中，Y2O2S是基質(zhì)，Cr3+和Mn4+是激活離子，在薄膜中充當(dāng)發(fā)光中心，x的取值0.01~0.05，y取值0.01~0.04。本發(fā)明提供的錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜，其電致發(fā)光譜(EL)中，在607nm和629nm位置有很強(qiáng)的發(fā)光峰。
【專利說明】錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜、其制備方法和電致發(fā)光器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光薄膜領(lǐng)域，尤其涉及一種錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜及其制備方法。本發(fā)明還涉及一種電致發(fā)光器件發(fā)光器件，該器件發(fā)光層的材質(zhì)采用錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜電致發(fā)光顯示器(TFELD)由于其主動(dòng)發(fā)光、全固體化、耐沖擊、反應(yīng)快、視角大、適用溫度寬、工序簡單等優(yōu)點(diǎn)，已引起了廣泛的關(guān)注，且發(fā)展迅速。
[0003]氯硼酸鹽類發(fā)光材料是作為LED熒光粉的熱門研究材料。紫外激發(fā)藍(lán)色熒光粉Sr2TyB509Cl:xEu2+, yTb3+已經(jīng)可以作為商用的產(chǎn)品，并在不斷的改善研發(fā)中。但利用這類材料做成發(fā)光薄膜的報(bào)道，仍非常少見。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]基于上述問題，本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜，具有分子通式=Y2O2S: xMn4+, yCr3+ ;其中，Y2O2S是基質(zhì)，Cr3+和Mn4+是激活離子，在薄膜中充當(dāng)發(fā)光中心，X的取值0.0f 0.05，y取值
0.01~0.04 ;優(yōu)選，X的取`值0.03，y取值0.02。
[0007]上述錳(Mn)鉻(Cr)共摻雜硫氧化釔(Y2O3S)發(fā)光薄膜的制備方法，包括步驟:
[0008](I)、陶瓷靶材的制備:根據(jù)分子通式Y(jié)2O2S:xMn4+，yCr3+中各元素化學(xué)計(jì)量比，稱取Y2O3, S，MnO2和Cr2O3粉體，經(jīng)過均勻混合后，在90(Tl300°C下燒結(jié)處理0.5~5h，制成陶瓷靶材；
[0009]優(yōu)選，對(duì)制得的陶瓷靶材進(jìn)行切割處理:切割成直徑為50mm，厚度為2mm的陶瓷靶材，表示為Φ50Χ2_ ；
[0010](2)、將步驟(1)中的陶瓷靶材和氧化銦錫玻璃裝入鍍膜設(shè)備的真空腔體，抽真空處理；其中，氧化銦錫玻璃包括玻璃基底，以及濺鍍?cè)诓ＡП砻妗⑵饘?dǎo)電陽極作用的氧化銦錫(簡稱ΙΤ0)，因此，氧化銦錫玻璃又稱作ITO玻璃；
[0011]優(yōu)選，ITO玻璃被置入真空腔體前，還需對(duì)其進(jìn)行清洗處理:先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗ITO玻璃；為獲得更高的功函數(shù)，更優(yōu)選對(duì)ITO進(jìn)行氧等離子處理，氧等離子處理為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述；
[0012](3)、調(diào)節(jié)工藝參數(shù):基靶間距為45~95mm，襯底溫度為250°C~750°C，激光的能量為8(T300W，過程中通入的氧氣流量為lOlOsccm，工作壓強(qiáng)為0.5^5Pa ;隨后進(jìn)行制膜；
[0013]待上述工藝完成后，在氧化銦錫玻璃的氧化銦錫表面制得所述的錳鉻雙摻雜硫氧化宇乙發(fā)光薄膜，該發(fā)光薄膜具有分子通式:Y202S:xMn4+, yCr3+ ;其中,Y2O2S是基質(zhì),Cr3+和Mn4+是激活離子，在薄膜中充當(dāng)發(fā)光中心；
[0014]上述式中，X的取值0.θ1`θ.05，y取值0.θ1`θ.04 ;優(yōu)選，χ的取值0.03，y取值
0.02 ；
[0015]上述χ的取值0.01~0.05，y取值0.01~0.04，優(yōu)選，χ的取值0.02，y取值0.04。
[0016]所述錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的制備方法，優(yōu)選，步驟(1)中，所述燒結(jié)處理的溫度為1250°C，燒結(jié)時(shí)間為3h。
[0017]所述錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的制備方法，優(yōu)選，步驟(2)中，所述抽真空處理是采用機(jī)械泵和分子泵進(jìn)行的，且真空腔體的真空度為1.0X10_3Pa~1.0X10_5Pa;更有選，所述抽真空處理后，真空腔體的真空度為5.0X 10_4Pa。
[0018]所述錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的制備方法，優(yōu)選，步驟(3)中，工藝參數(shù)設(shè)置:基靶間距為60mm，襯底溫度為500°C，激光的能量為150W，過程中通入的氧氣流量為20sccm,工作壓強(qiáng)為3Pa。
[0019]本發(fā)明還提供一種電致發(fā)光器件，該器件包括氧化銦錫玻璃、層疊在氧化銦錫玻璃的氧化銦錫表面發(fā)光薄膜層，以及層疊在發(fā)光薄膜層表面的陰極，其特征在于，所述發(fā)光薄膜層的材質(zhì)具有分子通式:Y202S:XMn4+，yCr3+ ;其中，Y2O2S是基質(zhì)，Cr3+和Mn4+是激活離子，在薄膜中充當(dāng)發(fā)光中心，χ的取值0.θ1~θ.05，y取值0.θ1`θ.04 ;優(yōu)選，χ的取值0.03，y取值0.02。
[0020]本發(fā)明提供的錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜，其電致發(fā)光譜(EL)中，在607nm和629nm位置有很強(qiáng)的發(fā)光峰。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為實(shí)施例1制得的發(fā)光薄膜的EL光譜圖；
[0022]圖2為實(shí)施例4制得的電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]選用Y2O3, S，MnO2和Cr2O3粉體，摩爾比分別為:1:1:0.03:0.01，粉體經(jīng)過均勻混合后，在1250°C下燒結(jié)處理3h，待冷卻后切割成Φ 50 X 2mm的陶瓷靶材，并將陶瓷靶材放入鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)。然后，先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO玻璃，并用對(duì)其進(jìn)行氧等離子處理，放入真空腔體。把陶瓷靶材和ITO玻璃的距離設(shè)定為60mm。用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X10_4Pa，氧氣的工作氣體流量為20SCCm，工作壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為3Pa，ITO玻璃溫度為500°C，激光能量為150W，然后進(jìn)行制膜工藝，完后，得到錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜，分子式為:Y202S:0.03Mn4+，0.02Cr3+。
[0026]圖1為實(shí)施例1制得的發(fā)光薄膜的EL光譜圖；由圖1可知，錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的電致發(fā)光譜(EL)中,在607nm和629nm位置有很強(qiáng)的發(fā)光峰。
[0027]實(shí)施例2
[0028]選用Y2O3, S，MnO2和Cr2O3粉體，摩爾比分別為:1:1:4:0.01:0.005，粉體經(jīng)過均勻混合后，在900°C下燒結(jié)處理.05h，待冷卻后切割成Φ50Χ2πιπι的陶瓷靶材，并將陶瓷靶材裝入鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)。然后，先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO玻璃，并用對(duì)其進(jìn)行氧等離子處理，放入真空腔體。把陶瓷靶材和ITO玻璃的距離設(shè)定為45mm。用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X 10_3Pa，氧氣的工作氣體流量為lOsccm，工作壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為0.5Pa，ITO玻璃溫度為250°C，激光能量為80W，然后進(jìn)行制膜工藝，完后，得到錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜，分子式為:Y202S:0.01Mn4+, 0.01Cr3+。
[0029]實(shí)施例3
[0030]選用Y2O3, S，MnO2和Cr2O3粉體，摩爾比分別為:1:1:0.05:0.02，粉體經(jīng)過均勻混合后，在1300°C下燒結(jié)處理5h，待冷卻后切割成Φ 50 X 2mm的陶瓷靶材，并將陶瓷靶材裝入鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)。然后，先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO玻璃，并用對(duì)其進(jìn)行氧等離子處理，放入真空腔體。把陶瓷靶材和ITO玻璃的距離設(shè)定為95mm。用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10_5Pa，氧氣的工作氣體流量為40SCCm，工作壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為5Pa，ITO玻璃溫度為750°C，激光能量為300W，然后進(jìn)行制膜工藝，完后，得到錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜，分子式為:Y202S:0.05Mn4+，0.04Cr3+。
[0031]實(shí)施例4
[0032]該實(shí)施例為電致發(fā)光器件，如圖2所示，其包括依次層疊的基底I/導(dǎo)電陽極層2/發(fā)光層3/陰極層4 ;其中，基底為玻璃，導(dǎo)電陽極層的材質(zhì)為ITO，發(fā)光層的材質(zhì)為分子式為Y2O2S:0.03Mn4+，0.02Cr3+的發(fā)光薄膜；陰極層的材質(zhì)為Ag。
[0033]該電致發(fā)光器件的制備工藝如下:
[0034]選用Y2O3, S，MnO2和Cr2O3粉體，摩爾比分別為1:1: 0.03:0.02，粉體經(jīng)過均勻混合后，在KKKTC下燒結(jié)處理3h，待冷卻后切割成φ 50 X 2mm的陶瓷靶材，并將陶瓷靶材裝入鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)。
`[0035]然后，先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO玻璃，并用對(duì)其進(jìn)行氧等離子處理，放入真空腔體。
[0036]把陶瓷靶材和ITO玻璃的距離設(shè)定為80mm。用機(jī)械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10_4Pa，氧氣的工作氣體流量為25SCCm，工作壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為3Pa，ITO玻璃溫度為350°C，激光能量為200W，
[0037]然后進(jìn)行制膜工藝，完后，在ITO表面制得錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜，分子式為:Y202S:0.03Mn4+，0.02Cr3+ ;然后又在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極；
[0038]待工藝步驟完成后，制得電致發(fā)光器件。
[0039]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的表述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種猛鉻雙摻雜硫氧化乾發(fā)光薄膜,其特征在于,具有分子通式:Y202S:xMn4+, yCr3+ ；其中，Y2O2S是基質(zhì)，Cr3+和Mn4+是激活離子，在薄膜中充當(dāng)發(fā)光中心，x的取值0.θ θ.05，y 取值 0.01 ~0.04。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜，其特征在于，X的取值0.03，y取值0.02。
3.—種錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于，包括步驟: (1)、陶瓷靶材的制備:根據(jù)分子通式Y(jié)202S:xMn4+，yCr3+中各元素化學(xué)計(jì)量比，稱取Y2O3, S，MnO2和Cr2O3粉體，經(jīng)過均勻混合后，在90(Tl300°C下燒結(jié)處理0.5~5h，制成陶瓷靶材； (2)、將步驟(1)中的陶瓷靶材和氧化銦錫玻璃裝入鍍膜設(shè)備的真空腔體，抽真空處理； (3)、調(diào)節(jié)工藝參數(shù):基靶間距為45~95mm，襯底溫度為250°C~750°C，激光的能量為8(T300W，過程中通入的氧氣流量為lOlOsccm，工作壓強(qiáng)為0.5^5Pa ;隨后進(jìn)行制膜； 待上述工藝完成后，在氧化銦錫玻璃的氧化銦錫表面制得所述的錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜，該發(fā)光薄膜具有分子通式=Y2O2S: xMn4+，yCr3+ ;其中，Y2O2S是基質(zhì)，Cr3+和Mn4+是激活離子，在薄膜中充當(dāng)發(fā)光中心； 上述式中，X的取值0.θ θ.05，y取值0.θ θ.04。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述燒結(jié)處理的溫度為1250°C，燒結(jié)時(shí)間為3.5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述抽真空處理是采用機(jī)械泵和分子泵進(jìn)行的，且真空腔體的真空度為1.0X10_3Pa~1.0X10_5Pa。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述抽真空處理后，真空腔體的真空度為5.0X10_4Pa。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，工藝參數(shù)設(shè)置:基靶間距為60mm，襯底溫度為500°C，激光的能量為150W，過程中通入的氧氣流量為20SCCm，工作壓強(qiáng)為3Pa。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錳鉻雙摻雜硫氧化釔發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于，X的取值0.03，y取值0.02。
9.一種電致發(fā)光器件，該器件包括氧化銦錫玻璃、層疊在氧化銦錫玻璃的氧化銦錫表面發(fā)光薄膜層，以及層疊在發(fā)光薄膜層表面的陰極，其特征在于，所述發(fā)光薄膜層的材質(zhì)具有分子通式=Y2O2S: xMn4+，yCr3+ ;其中，Y2O2S是基質(zhì)，Cr3+和Mn4+是激活離子，在薄膜中充當(dāng)發(fā)光中心，X的取值0.θ θ.05，y取值0.θ θ.04。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電致發(fā)光器件，其特征在于，X的取值0.03，y取值0.02。
【文檔編號(hào)】C09K11/84GK103820119SQ201210468583
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 陳吉星, 黃輝 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司