鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料、制備方法及其應用的制作方法
【專利摘要】一種鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，其化學式為Me5-x-y(PO4)3F：xCe3+,ySn4+，其中，x為0.01～0.05，y為0.01～0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料制成的發光薄膜的電致發光光譜（EL）中，在450nm和480nm波長區都有很強的發光峰，能夠應用于薄膜電致發光器件中。本發明還提供該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的制備方法及其應用。
【專利說明】鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料、制備方法及其應用
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及一種鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料、其制備方法、鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜、其制備方法、薄膜電致發光器件及其制備方法。
【【背景技術】】
[0002]薄膜電致發光器件(TFELD)由于其主動發光、全固體化、耐沖擊、反應快、視角大、適用溫度寬、工序簡單等優點，已引起了廣泛的關注，且發展迅速。目前，研究彩色及至全色TFELD，開發多波段發光的材料，是該課題的發展方向。但是，可應用于薄膜電致發光顯示器的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，仍未見報道。
【
【發明內容】
】
[0003]基于此，有必要提供一種可應用于薄膜電致發光器件的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料、其制備方法、鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜、其制備方法、使用該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的薄膜電致發光器件及其制備方法。
[0004]一種鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，其化學式為Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, y Sn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
[0005]一種鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的制備方法，包括以下步驟:
[0006]根據Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, ySn4+ 各元素的化學計量比稱取 MeO，MeF2, P2O5, CeO2 和SnO2粉體并混合均勻得到混合粉末，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子 '及
[0007]將所述混合粉末在900°C?1300 °C燒結0.5小時?3小時即得到化學式為
Me2Si6N10: XSm3+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料。
[0008]一種鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的材料的化學通式為 Me5_x_y (PO4)3F:xCe3+, ySn4+，其中，x 為(λ 01 ?(λ 05，y 為(λ 01 ?(λ 06，Me 為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
[0009]一種鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的制備方法，包括以下步驟:
[0010]根據Me5_x_y (PO4)3F:xCe3+, y Sn4+ 各元素的化學計量比稱取 MeO，MeF2, P2O5, CeO2 和SnO2粉體并混合均勻得到混合粉末，將所述混合粉末在900°C?1300°C燒結0.5小時?3小時制成靶材，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子；
[0011]將所述靶材以及襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，并將真空腔體的真空度設置為 1.0X KT5Pa ?1.0X KT3Pa ;及
[0012]調整磁控濺射鍍膜工藝參數為:基靶間距為45mm?95mm，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm?35sccm，襯底溫度為250°C?750°C，接著進行制膜，得到化學式為Me5_x_y (PO4)3F:xCe3+, ySn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，將所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜置于真空度為0.0lPa的真空爐中退火I?3h，退火溫度為500°C?800°C，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
[0013]一種薄膜電致發光器件，該薄膜電致發光器件包括依次層疊的襯底、陽極層、發光層以及陰極層，所述發光層的材料為鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的化學式為Me5_x_y(P04)3F:XCe3+，ySn4+，其中，x為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
[0014]一種薄膜電致發光器件的制備方法，包括以下步驟:
[0015]提供具有陽極的襯底；
[0016]根據Me5_x_y (PO4)3F:xCe3+, ySn4+ 各元素的化學計量比稱取 MeO，MeF2, P2O5, CeO2 和SnO2粉體并混合均勻得到混合粉末，將所述混合粉末在900°C?1300°C燒結0.5小時?3小時制成靶材，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子；
[0017]將所述靶材以及襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，并將真空腔體的真空度設置為 1.0X KT5Pa ?1.0X KT3Pa ;及
[0018]調整磁控濺射鍍膜工藝參數為:基靶間距為45mm?95mm，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm?35sccm，具有陽極的襯底溫度為250°C?750°C，接著進行制膜，得到化學式為Me5_x_y (PO4)3F:xCe3+, ySn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，將所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜置于真空度為0.0lPa的真空爐中退火I?3h，退火溫度為500°C?800°C，在所述陽極上制備得到發光層，其中，X為0.01?0.05, y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子；
[0019]在所述發光層上制備陰極，得到所述薄膜電致發光器件。
[0020]本發明鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，采用氟磷酸鹽作為基質，其具有較高的熱學和力學穩定性，還具有著良好的光學透明性，較低的聲子能量，為發光離子提供了優良的晶場，從而在光電能量轉換的過程中產生較少無輻射躍遷，具有較高的發光效率。鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的激活元素為Ce3+和Sn4+，其中Ce是稀土元素中含量最高也是最便宜的，相對于其他稀土離子，它的能級結構最簡單，在基態4#和激發態5c!1之間沒有中間能級，因此產生無輻射弛豫幾率低，在不同的基質中有較寬的輻射發光波長范圍；而311作為一種重要的金屬離子摻雜劑，屬于雙離化施主提供施主離子，可以獲得較高的電子載流子濃度，使被摻雜基質可以獲得更高的電導率和良好的場發射性能。同時，Sn摻雜還能改變基質的禁帶寬度和光學吸收性能，使其更容易激發輻射發光。
[0021]上述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料(Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, ySn4+)制成的發光薄膜的電致發光光譜(EL)中，在450nm和480nm波長區都有很強的發光峰,能夠應用于薄膜電致發光顯示器中。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0022]圖1為一實施方式的薄膜電致發光器件的結構示意圖；
[0023]圖2為實施例1制備的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的電致發光譜圖；
[0024]圖3為實施例1制備的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的XRD圖；
[0025]圖4是實施例1制備的薄膜電致發光器件的電壓與電流和亮度關系圖。
【【具體實施方式】】
[0026]下面結合附圖和具體實施例對鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料、其制備方法、鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜、其制備方法、薄膜電致發光器件及其制備方法進一步闡明。
[0027]—實施方式的鋪錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，其化學式為Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+，ySn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，其中，x為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
[0028]優選的，X為 0.03，y 為 0.04。
[0029]該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料中Me5_x_y (PO4) 3F是基質，鈰離子和錫離子是激活7Π素。該鋪錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料制成的發光薄膜的電致發光光譜(EL)中,在450nm和480nm波長區都有很強的發光峰，能夠應用于薄膜電致發光顯示器中。
[0030]上述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的制備方法，包括以下步驟:
[0031]步驟311、根據1^_”(?04)丨:xCe3+, ySn4+各元素的化學計量比稱取Me0，MeF2，P205，CeO2和SnO2粉體并混合均勻得到混合粉末，其中，x為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子；
[0032]該步驟中，優選的，X為0.03，y為0.04。
[0033]步驟S12、將混合粉末在900°C?1300°C下燒結0.5小時?3小時即得到化學式為Me2Si6N10: XSm3+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料。
[0034]該步驟中，優選的在1250°C下燒結1.5小時。
[0035]一實施方式的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的材料的化學式為 Me5_x_y (PO4)3F:xCe3+, ySn4+，其中，x 為 0.01 ?0.05，y 為 0.01 ?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
[0036]優選的，X為 0.03，y 為 0.04。
[0037]優選的，鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的厚度為60nm?350nm，更優選地，鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的厚度為130nm。
[0038]上述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的制備方法，包括以下步驟:
[0039]步驟S21、根據Me5_x_y(P04)3F:xCe3+, ySn4+各元素的化學計量比稱取Me0，MeF2，P205，CeO2和SnO2粉體并混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在900°C?1300°C下燒結0.5小時?3小時制成靶材，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子；
[0040]該步驟中，優選的，X為0.03，y為0.04，在1250°C下燒結1.5小時成直徑為50mm，
厚度為2mm的陶瓷祀材。
[0041]步驟S22、將所述靶材以及襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，并將真空腔體的真空度設置為1.0X 1-5Pa?1.0X 1-3Pa ；
[0042]該步驟中，優選的，真空度為5X10_4Pa。
[0043]該步驟中，優選的，所述襯底為玻璃或藍寶石。
[0044]步驟S23、調整磁控濺射鍍膜工藝參數為:基靶間距為45mm?95臟，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm?35sccm，襯底溫度為250°C?750°C，接著進行制膜，得到化學式為Me5_x_y (PO4)3F:xCe3+, ySn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，將所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜置于真空度為0.0lPa的真空爐中退火I?3h，退火溫度為500°C?800°C，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
[0045]該步驟中，優選的基靶間距為60mm，磁控濺射工作壓強2Pa，工作氣體為氬氣，工作氣體的流量為25SCCm，襯底溫度為600°C。
[0046]該步驟中，優選的所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜在600°C退火2h。
[0047]優選的，鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的厚度為60nm?350nm，更優選地，鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的厚度為130nm。
[0048]請參閱圖1，一實施方式的薄膜電致發光器件100，該薄膜電致發光器件100包括依次層疊的襯底1、陽極2、發光層3以及陰極4。
[0049]襯底I為玻璃襯底。陽極2為形成于玻璃襯底上的氧化銦錫(ΙΤ0)。發光層3的材料為鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的化學式為Me5^y(PO4)3F:xCe3+, ySn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，其中，x為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。陰極4的材質為銀(Ag)。
[0050]優選的，發光層3的厚度為60nm?350nm,更優選地,發光層3的厚度為130nm。
[0051]上述薄膜電致發光器件的制備方法，包括以下步驟:
[0052]步驟S31、提供具有陽極2的襯底I。
[0053]本實施方式中，襯底I為玻璃襯底，陽極2為形成于玻璃襯底上的氧化銦錫(ΙΤ0)。具有陽極2的襯底I先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗并用對其進行氧等離子處理。
[0054]步驟S32、在陽極2上制備發光層3，發光層3的材料為鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的化學式為Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, ySn4+，其中，x為0.01?0.05, y為0.01?0.06, Me為續尚子，I丐尚子，銀尚子或鎖尚子。
[0055]本實施方式中，發光層3由以下步驟制得:
[0056]首先，根據Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, ySn4+ 各元素的化學計量比稱取 MeO，MeF2, P2O5,CeO2和SnO2粉體并混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在900°C?1300°C下燒結0.5小時?3小時制成靶材，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子；
[0057]該步驟中，優選的，X為0.03，y為0.04，在1250°C下燒結1.5小時成直徑為50mm，
厚度為2mm的陶瓷祀材。
[0058]其次，將所述靶材以及襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，并將真空腔體的真空度設置為1.0X KT5Pa?1.0X KT3Pa ；
[0059]該步驟中，優選的，真空度為5X10_4Pa。
[0060]然后，調整磁控濺射鍍膜工藝參數為:基靶間距為45mm?95mm，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm?35sccm，具有陽極的襯底溫度為250°C?7500C，接著進行制膜，得到化學式為Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, y Sn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，將所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜置于真空度為0.0lPa的真空爐中退火I?3h，退火溫度為500°C?800°C，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
[0061]該步驟中，優選的基靶間距為60mm，磁控濺射工作壓強2Pa，工作氣體為氬氣，工作氣體的流量為25SCCm，襯底溫度為600°C。
[0062]該步驟中，優選的所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜在600°C退火2h。
[0063]本實施方式中，陰極4的材料為銀(Ag)，制備方法為蒸鍍。
[0064]本發明鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，采用氟磷酸鹽作為基質，其具有較高的熱學和力學穩定性，還具有著良好的光學透明性，較低的聲子能量，為發光離子提供了優良的晶場，從而在光電能量轉換的過程中產生較少無輻射躍遷，具有較高的發光效率。鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的激活元素為Ce3+和Sn4+，其中Ce是稀土元素中含量最高也是最便宜的，相對于其他稀土離子，它的能級結構最簡單，在基態4#和激發態5c!1之間沒有中間能級，因此產生無輻射弛豫幾率低，在不同的基質中有較寬的輻射發光波長范圍；而311作為一種重要的金屬離子摻雜劑，屬于雙離化施主提供施主離子，可以獲得較高的電子載流子濃度，使被摻雜基質可以獲得更高的電導率和良好的場發射性能。同時，Sn摻雜還能改變基質的禁帶寬度和光學吸收性能，使其更容易激發輻射發光。
[0065]下面為具體實施例。
[0066]實施例1
[0067]選用純度為99.99%的粉體，將MgO，MgF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾比為4.93:1.5:0.03:0.04混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在1250°C下燒結1.5h形成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將祀材裝入真空腔體內。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為60mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X 10_4Pa，氬氣的工作氣體流量為25SCCm，壓強調節為2.0Pa，襯底溫度為500°C，最后在0.0lPa真空爐中退火2h，退火溫度為600°C。得到化學式為Mg493(PO4)3F:0.03Ce3+, 0.04Sn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為130nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0068]本實施例中得到的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的化學通式為Mg493(PO4)3F:0.03Ce3+，0.04Sn4+，其中 Mg493 (PO4) 3F 是基質，Ce3+ 和 Sn4+ 是激活元素。
[0069]請參閱圖2，圖2所示為得到的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的電致發光譜(EL)。由圖2可以看出，電致發光譜中，在450nm和480nm波長區都有很強的發光峰，能夠應用于薄膜電致發光顯示器中。
[0070]請參閱圖3，圖3為實施例1制備的鈰錫共摻雜鋁酸鹽發光薄膜的XRD曲線，測試對照標準PDF卡片。從圖3中可以看出圖中X射線衍射峰對應的是氟磷酸鹽的特征峰，沒有出現摻雜元素及雜質相關的峰，說明鈰錫摻雜離子進入了氟磷酸鹽的晶格，樣品具有良好的結晶性質。
[0071]請參閱圖4，圖4為實施例1制備的薄膜電致發光器件的電壓與電流和亮度關系圖，在附圖4中曲線I是電壓與電流密度關系曲線，可看出器件可看出器件從5.5V開始發光，曲線2是電壓與亮度關系曲線，最大亮度為185cd/m2，表明器件具有良好的發光特性。
[0072]實施例2
[0073]選用純度為99.99%的粉體，將MgO，MgF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.98:1.5:0.01:0.01混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在900°C下燒結0.5h形成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將祀材裝入真空腔體內。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為45mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X 10_3Pa，氬氣的工作氣體流量為lOsccm，壓強調節為0.2Pa，襯底溫度為250°C，最后在0.0lPa真空爐中退火lh，退火溫度為500°C。得到化學式為Mg498(PO4)3F:0.0lCe3+, 0.0lSn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為60nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0074]實施例3
[0075]選用純度為99.99%的粉體，將MgO，MgF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.89:1.5:0.05:0.06混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在1300°C下燒結3h形成直徑為50mm，厚度為2mm的陶瓷靶材，并將靶材裝入真空腔體內。然后，先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為95mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X 10_5Pa，氬氣的工作氣體流量為35SCCm，壓強調節為4.0Pa，襯底溫度為750°C，最后在0.0lPa真空爐中退火3h，退火溫度為800°C。得到化學式為Mg5 (PO4) 3F:0.05Ce3+, 0.06Sn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為350nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0076]實施例4
[0077]選用純度為99.99%的粉體，將CaO，CaF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.93:1.5:0.03:0.04混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在1250°C下燒結2h形成直徑為50mm，厚度為2mm的陶瓷靶材，并將靶材裝入真空腔體內。然后，先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為60mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X 10_4Pa，氬氣的工作氣體流量為25SCCm，壓強調節為2.0Pa，襯底溫度為500°C，最后在0.0lPa真空爐中退火2h，退火溫度為600°C。得到化學式為Ca493(PO4)3F:0.03Ce3+, 0.04Sn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為200nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0078]實施例5
[0079]選用純度為99.99%的粉體，將CaO，CaF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.98:1.5:0.01:0.01混合均勻得到混合粉末，混合粉末在900°C下燒結lh，形成直徑為50mm，厚度為2mm的陶瓷靶材，并將靶材裝入真空腔體內。然后，先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為45mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X 10_3Pa，氬氣的工作氣體流量為lOsccm，壓強調節為0.2Pa，襯底溫度為250°C，最后在0.0lPa真空爐中退火lh，退火溫度為500°C。得到化學式為Ca498(PO4)3F:0.0lCe3+, 0.0lSn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為lOOnm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0080]實施例6
[0081]選用純度為99.99%的粉體，將CaO，CaF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.89:1.5:0.05:0.06混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在1300°C下燒結1.5h，形成直徑為50mm，厚度為2mm的陶瓷靶材，并將靶材裝入真空腔體內。然后，先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為95mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0 X 10_5Pa，氬氣的工作氣體流量為35SCCm，壓強調節為4.0Pa，襯底溫度為750°C，最后在0.0lPa真空爐中退火3h，退火溫度為800°C。得到化學式為Ca5 (PO4) 3F:0.05Ce3+, 0.06Sn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為150nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0082]實施例7
[0083]選用純度為99.99%的粉體，將SrO，SrF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.93:1.5:0.03:0.04混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在1250°C下燒結3h，形成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將祀材裝入真空腔體內。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為60mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X 10_4Pa，氬氣的工作氣體流量為25SCCm，壓強調節為2.0Pa，襯底溫度為500°C，最后在0.0lPa真空爐中退火2h，退火溫度為600°C。得到化學式為Sr493(PO4)3F:0.03Ce3+, 0.04Sn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為350nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0084]實施例8
[0085]選用純度為99.99%的粉體，將SrO，SrF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.98:1.5:0.01:0.01混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在900°C下燒結0.5h，形成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將祀材裝入真空腔體內。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為45mm。用機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，壓強調節為0.2Pa，襯底溫度為250°C，最后在0.0lPa真空爐中退火lh，退火溫度為500°C。得到化學式為Sr498(PO4)3F:0.0lCe3+, 0.0lSn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為60nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0086]實施例9
[0087]選用純度為99.99%的粉體，將SrO，SrF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.89:1.5:0.05:0.06混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在1300°C下燒結2h，形成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將祀材裝入真空腔體內。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為95mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X 10_5Pa，氧氣的工作氣體流量為35SCCm，壓強調節為4.0Pa，襯底溫度為750°C，最后在0.0lPa真空爐中退火3h，退火溫度為800°C。得到化學式為Sr5 (PO4) 3F:0.05Ce3+, 0.06Sn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為200nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0088]實施例10
[0089]選用純度為99.99%的粉體，將BaO，BaF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.93:1.5:0.03:0.04混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在1250°C下燒結lh，形成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將祀材裝入真空腔體內。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為60mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X 10_4Pa，氧氣的工作氣體流量為25SCCm，壓強調節為2.0Pa，襯底溫度為500°C，最后在0.0lPa真空爐中退火2h，退火溫度為600°C。得到化學式為Ba493(PO4)3F:0.03Ce3+, 0.04Sn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為lOOnm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0090]實施例11
[0091]選用純度為99.99%的粉體，將BaO，BaF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.98:1.5:0.01:0.01混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在900°C下燒結2.5h，形成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將祀材裝入真空腔體內。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為45mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X 10_3Pa，氬氣的工作氣體流量為lOsccm，壓強調節為0.2Pa，襯底溫度為250°C，最后在0.0lPa真空爐中退火lh，退火溫度為500°C。得到化學式為Ba498(PO4)3F:0.0lCe3+, 0.0lSn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為150nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0092]實施例12
[0093]選用純度為99.99%的粉體，將BaO，BaF2, P2O5, CeO2和SnO2粉體按照摩爾數為4.89:1.5:0.05:0.06混合均勻得到混合粉末，將混合粉末在1300°C下燒結2h，形成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將祀材裝入真空腔體內。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ITO的玻璃襯底，并用對其進行氧等離子處理，放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設定為95mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X 10_5Pa，氧氣的工作氣體流量為35SCCm，壓強調節為4.0Pa，襯底溫度為750°C，最后在0.0lPa真空爐中退火Ih,退火溫度為500°C。得到化學式為Ba5 (PO4) 3F:0.05Ce3+, 0.06Sn4+的發光薄膜，發光薄膜厚度為150nm，然后在發光薄膜上面蒸鍍一層Ag，作為陰極。
[0094]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種鋪錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，其特征在于，化學式為Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, ySn4+,其中，x為0.01?0.05, y為0.01?0.06, Me為鎂離子,I丐離子,銀離子或鋇離子。
2.—種鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
根據 Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, ySn4+ 各元素的化學計量比稱取 MeO, MeF2, P2O5, CeO2 和 SnO2粉體并混合均勻得到混合粉末，其中，X為0.01?0.05，y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子 '及 將所述混合粉末在900 V?1300 °C燒結0.5小時?3小時即得到化學式為Me5^y(PO4)3F:xCe3+, ySn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料。
3.—種鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，其特征在于，所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的材料的化學式為 Me5_x_y(PO4)3F:xCe3+, ySn4+，其中，x 為 0.01 ?0.05，y 為 0.01 ?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
4.根據權利要求3所述的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，其特征在于，所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的厚度為60nm?350nm。
5.一種鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
根據 Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, ySn4+ 各元素的化學計量比稱取 MeO，MeF2, P2O5, CeO2 和 SnO2粉體并混合均勻得到混合粉末，將所述混合粉末在900°C?1300°C燒結0.5小時?3小時制成革巴材，其中，X為0.01?0.05, y為0.01?0.06, Me為鎂離子,I丐離子,銀離子或鋇離子; 將所述靶材以及襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，并將真空腔體的真空度設置為 1.0 X KT5Pa ?1.0 X KT3Pa ;及 調整磁控濺射鍍膜工藝參數為:基靶間距為45mm?95mm，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm?35sCCm，襯底溫度為250°C?750°C，接著進行制膜，得到化學式為Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, ySn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，將所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜置于真空度為0.0lPa的真空爐中退火I?3h，退火溫度為500°C?800°C，其中，X為0.01?0.05, y為0.01?0.06, Me為鎂離子,I丐離子,銀離子或鋇離子。
6.根據權利要求5所述的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜的制備方法，其特征在于，所述真空腔體的真空度為5.0X 10_4Pa，基靶間距為60mm，磁控濺射工作壓強為2Pa，工作氣體為氬氣，工作氣體的流量為25SCCm，襯底溫度為500°C。
7.一種薄膜電致發光器件，該薄膜電致發光器件包括依次層疊的襯底、陽極層、發光層以及陰極層，其特征在于，所述發光層的材料為鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料，該鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光材料的化學式為Me5_x_y (PO4)3F:xCe3+, ySn4+，其中，x為0.01?0.05，y為0.01?0.06, Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子。
8.根據權利要求7所述的薄膜電致發光器件，其特征在于，所述發光層的厚度為60nm ?350nmo
9.一種薄膜電致發光器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 提供具有陽極的襯底；
根據 Me5_x_y (PO4) 3F:xCe3+, ySn4+ 各元素的化學計量比稱取 MeO，MeF2, P2O5, CeO2 和 SnO2粉體并混合均勻得到混合粉末，將所述混合粉末在900°C?1300°C燒結0.5小時?3小時 制成革巴材，其中，X為0.0l?0.05, y為0.01?0.06, Me為鎂離子,I丐離子,銀離子或鋇離 子; 將所述靶材以及襯底裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體，并將真空腔體的真空度設置為 1.0 X KT5Pa ?1.0 X KT3Pa ;及 調整磁控濺射鍍膜工藝參數為:基靶間距為45mm?95mm，磁控濺射工作壓強0.2Pa?4Pa，工作氣體的流量為1sccm?35sccm，具有陽極的襯底溫度為250°C?750°C，接著進行制膜，得到化學式為Me5_x_y (PO4)3F:xCe3+, ySn4+的鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜，將所述鈰錫共摻雜氟磷酸鹽發光薄膜置于真空度為0.0lPa的真空爐中退火I?3h，退火溫度為500°C?800°C，在所述陽極上制備得到所述發光層，其中，X為0.01?0.05, y為0.01?0.06，Me為鎂離子，鈣離子，鍶離子或鋇離子； 在所述發光層上制備陰極，得到所述薄膜電致發光器件。
10.根據權利要求9所述的薄膜電致發光器件的制備方法，其特征在于，所述發光層的厚度為60nm?350nm。
【文檔編號】C09K11/72GK104342141SQ201310348020
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2013年8月9日
【發明者】周明杰, 陳吉星, 王平, 鐘鐵濤 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司