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      釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜、制備方法及其應用的制作方法

      文檔序號:3780692閱讀:159來源:國知局
      釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜、制備方法及其應用的制作方法
      【專利摘要】一種釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其化學式為MeBO3:xSm3+,其中0.01≤x≤0.05,MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的電致發(fā)光光譜(EL)中,在638nm和727nm位置都有很強的發(fā)光峰,能夠應用于薄膜電致發(fā)光顯示器中。本發(fā)明還提供該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法及其應用。
      【專利說明】釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜、制備方法及其應用
      【【技術(shù)領(lǐng)域】】
      [0001]本發(fā)明涉及一種釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜及其其制備方法、以及薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法。
      【【背景技術(shù)】】
      [0002]薄膜電致發(fā)光顯示器(TFELD)由于其主動發(fā)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(yōu)點,已引起了廣泛的關(guān)注,且發(fā)展迅速。目前,研究彩色及至全色TFELD,開發(fā)多波段發(fā)光的薄膜,是該課題的發(fā)展方向。但是,可應用于薄膜電致發(fā)光顯示器的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,仍未見報道。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]基于此,有必要提供一種可應用于薄膜電致發(fā)光器件的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜及其其制備方法、以及薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法。
      [0004]一種釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其化學式為MeBO3:xSm3+,其中0.01≤x≤0.05,MeBO3是基質(zhì),衫元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      [0005]在優(yōu)選的實施例中,衫摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為50nm~400nm。
      [0006]一種釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,包括以下步驟:
      [0007]根據(jù)MeBO3: XSm3+各元素的化學計量比將Me203、B2O3和Sm2O3粉體,經(jīng)過混合后,在900°C~1300°C下燒結(jié)得到靶材;
      [0008]將襯底裝入化學氣相沉積設(shè)備的反應室中,并將反應室的真空度設(shè)置為1.0X KT3Pa ~LOXKT5Pa ;
      [0009]調(diào)芐基靶間距為45mm~95mm,襯底的溫度為250°C~750°C,工作氣體的流量為IOsccm~40sccm,工作壓強為0.5Pa~5Pa,脈沖激光能量為80W~300W,進行脈沖激光沉積得到化學式為MeB03:xSm3+的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其中,0.01≤x≤0.05,MeBO3是基質(zhì),衫元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      [0010]在優(yōu)選的實施例中,基靶間距為60mm,襯底的溫度為500°C,工作氣體的流量為20SCCm,工作壓強為3Pa,脈沖激光能量為150W。
      [0011]在優(yōu)選實施例中,衫摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為50nm~400nm。
      [0012]一種薄膜電致發(fā)光器件,該薄膜電致發(fā)光器件包括依次層疊的襯底、陽極層、發(fā)光層以及陰極層,所述發(fā)光層的材料為釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學式為MeBO3:xSm3+,其中0.01 < x < 0.05,MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素,Me 為 Y、La、Gd 或 Lu。
      [0013]在優(yōu)選的實施例中,衫摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為50nm~400nm。
      [0014]一種薄膜電致發(fā)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]在所述陽極上形成發(fā)光層,所述發(fā)光層的材料為釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學式為MeBO3:XSm3+,其中0.01 < x < 0.05,MeBO3是基質(zhì),衫元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu ;
      [0017]在所述發(fā)光層上形成陰極。
      [0018]在優(yōu)選的實施例中,所述發(fā)光層的制備包括以下步驟:
      [0019]根據(jù)MeBO3: XSm3+各元素的化學計量比將Me203、B2O3和Sm2O3粉體,經(jīng)過混合后,在900°C~1300°C下燒結(jié)得到靶材;
      [0020]將襯底裝入化學氣相沉積設(shè)備的反應室中,并將反應室的真空度設(shè)置為1.0X KT3Pa ~LOXKT5Pa ;
      [0021]調(diào)芐基靶間距為45mm~95mm,襯底的溫度為250°C~750°C,工作氣體的流量為IOsccm~40sccm,工作壓強為0.5Pa~5Pa,脈沖激光能量為80W~300W,進行脈沖激光沉積得到化學式為MeBO3:xSm3+的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其中0.01 < x < 0.05,MeBO3是基質(zhì),衫元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      [0022]上述釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜(MeBO3: xSm3+)的電致發(fā)光光譜(EL)中,在638nm和727nm位置都有很強的發(fā)光峰,能夠應用于薄膜電致發(fā)光顯示器中。
      【【專利附圖】

      【附圖說明】】
      [0023]圖1為一實施方式的薄膜電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0024]圖2為實施例1制備的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的電致發(fā)光譜圖;
      `[0025]圖3為實施例1制備的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的XRD圖。
      [0026]圖4為實施例1制備的薄膜電致發(fā)光器件的電壓與電流和亮度關(guān)系圖。
      【【具體實施方式】】
      [0027]下面結(jié)合附圖和具體實施例對釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜、其制備方法和薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法作進一步闡明。
      [0028]一實施方式的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其化學式為MeB03:XSm3+,其中
      0.01≤X≤0.05, MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      [0029]優(yōu)選的,衫摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為50nm~400nm。x為0.03。
      [0030]更優(yōu)選的,釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為120nm。
      [0031]該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜中MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素。該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的電致發(fā)光光譜(EL)中,在638nm和727nm波長區(qū)都有很強的發(fā)光峰,能夠應用于薄膜電致發(fā)光顯示器中。
      [0032]上述釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,包括以下步驟:
      [0033]步驟S11、根據(jù)MeB03:xSm3+各元素的化學計量比將Me203、B2O3和Sm2O3粉體,經(jīng)過混合后,在900°C~1300°C下燒結(jié)得到靶材;
      [0034]將襯底裝入化學氣相沉積設(shè)備的反應室中,并將反應室的真空度設(shè)置為L0X10_3Pa ~1.0X10_5Pa。
      [0035]在本實施方式中,襯底為銦錫氧化物玻璃(ITO),可以理解,在其他實施例中,也可以為摻氟氧化錫玻璃(FTO)、摻招的氧化鋅(AZO)或摻銦的氧化鋅(IZO);襯底先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,氮氣風干后送入反應室。[0036]優(yōu)選的,在1250°C下燒結(jié)得到靶材;反應室的真空度為5.0X 10_4Pa。
      [0037]步驟S13、調(diào)芐基靶間距為45mm~95mm,襯底的溫度為250°C~750°C,工作氣體的流量為IOsccm~40sccm,工作壓強為0.5Pa~5Pa,脈沖激光能量為80W~300W,進行脈沖激光沉積得到化學式為MeB03:XSm3+的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其中,
      0.01≤x≤0.05, MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      [0038]在優(yōu)選的實施例中,基靶間距為60mm,襯底的溫度為500°C,工作氣體的流量為20SCCm,工作壓強為3Pa,脈沖激光能量為150W。
      [0039]在優(yōu)選實施例中,衫摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為50nm~400nm。
      [0040]在優(yōu)選實施例中,工作氣體為氧氣。
      [0041]步驟S14、進行化學氣相沉積得到釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜其化學式為MeBO3: xSm3+,其中0.01≤x≤0.05,MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      [0042]請參閱圖1,一實施方式的薄膜電致發(fā)光器件100,該薄膜電致發(fā)光器件100包括依次層疊的襯底1、陽極2、發(fā)光層3以及陰極4。
      [0043]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(ITO)。發(fā)光層3的材料為釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學式為MeB03:XSm3+,其中0.01≤x≤0.05,MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。陰極4的材質(zhì)為銀(Ag)。
      [0044]上述薄膜電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
      [0045]步驟S21、提供具有陽極2的襯底I。
      [0046]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(ITO)??梢岳斫?,在其他實施例中,也可以為摻氟氧化錫玻璃(FT0)、摻鋁的氧化鋅(AZO)或摻銦的氧化鋅(IZO);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。
      [0047]步驟S22、在陽極2上形成發(fā)光層3,發(fā)光層3的材料為釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學式為MeBO3:XSm3+,其中0.01≤x≤0.05,MeBO3是基質(zhì),衫元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      [0048]本實施方式中,發(fā)光層3由以下步驟制得:
      [0049]首先,根據(jù)MeBO3: xSm3+各元素的化學計量比將Me203、B2O3和Sm2O3粉體,經(jīng)過混合后,在900°C~1300°C下燒結(jié)得到靶材;
      [0050]將襯底裝入化學氣相沉積設(shè)備的反應室中,并將反應室的真空度設(shè)置為L0X10_3Pa ~1.0X10_5Pa,
      [0051]再則,調(diào)芐基靶間距為45mm~95mm,襯底的溫度為250°C~750°C,工作氣體的流量為IOsccm~40sccm,工作壓強為0.5Pa~5Pa,脈沖激光能量為80W~300W,進行脈沖激光沉積得到化學式為MeBO3: xSm3+的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其中,0.01 ^ x ^ 0.05,MeBO3是基質(zhì),衫元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      [0052]在優(yōu)選的實施例中,基靶間距為60mm,襯底的溫度為500°C,工作氣體的流量為20SCCm,工作壓強為3Pa,脈沖激光能量為150W。
      [0053]在優(yōu)選實施例中,工作氣體為氧氣;
      [0054]步驟S23、在發(fā)光層3上形成陰極4。[0055]本實施方式中,陰極4的材料為銀(Ag),由蒸鍍形成。
      [0056]下面為具體實施例。
      [0057]實施例1
      [0058]將0.97mmol Y2O3, lmmol B2O3 和 0.03mmol Sm2O3 粉體經(jīng)過均勻混合后,在 1250°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材是圓餅的形狀,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為60mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至5.0X10_4Pa ;采用氧氣作為工作氣流,工作氣流量為20sCCm,壓強調(diào)節(jié)為3.0Pa,襯底溫度為500°C,脈沖激光能量150W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至120nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為YB03:0.03Sm3+。最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0059]本實施例中得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為YB03:0.03Sm3+,其中YBO3是基質(zhì),衫元素是激活元素。
      [0060]請參閱圖2,圖2所示為得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的電致發(fā)光譜(EL)。由圖2可以看出,電致發(fā)光譜中,在638nm和727nm都有很強的發(fā)光峰能夠應用于薄膜電致發(fā)光顯不器中。
      [0061]請參閱圖3,圖3為實施例1制備的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的XRD曲線,測試對照標準PDF卡片。從圖3中,對照標準PDF卡片,圖中的衍射峰是稀土硼酸鹽的結(jié)晶峰,沒有出現(xiàn)摻雜元素以及其它雜質(zhì)的衍射峰,說明該制備方法得到的產(chǎn)品具有良好的結(jié)晶質(zhì)量。
      [0062]請參閱圖4,圖4為實施例1制備的薄膜電致發(fā)光器件的電壓與電流和亮度關(guān)系圖,在附圖4中曲線I是電壓與電流密度關(guān)系曲線,可看出器件從5.0V開始發(fā)光,曲線2是電壓與亮度關(guān)系曲線,最大亮度為70cd/m2,表明器件具有良好的發(fā)光特性。
      [0063]實施例2
      [0064]將0.99mmol Y2O3, lmmol B2O3 和 0.01mmol Sm2O3 粉體經(jīng)過均勻混合后,在 900°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為60mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至1.0X10_3Pa ;采用氧氣作為工作氣流,工作氣流量為lOsccm,壓強調(diào)節(jié)為0.5Pa,襯底溫度為250°C,脈沖激光能量80W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至50nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為YB03:0.01Sm3+0最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0065]實施例3
      [0066]將0.95mmolY2O3, lmmol B2O3和0.05mmol Sm2O3粉體經(jīng)過均勻混合后,在 1300°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為95mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至1.0X10_5Pa ;采用氧氣作為工作氣流,工作氣流量為40SCCm,壓強調(diào)節(jié)為5.0Pa,襯底溫度為750°C,脈沖激光能量300W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至400nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為YB03:0.05Sm3+。最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0067]實施例4
      [0068]將0.97mmol La2O3, lmmol B2O3 和 0.03mmol Sm2O3 粉體經(jīng)過均勻混合后,在 1250°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為60mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至5.0X10_4Pa ;采用氧氣作為工作氣流,工作氣流量為20sCCm,壓強調(diào)節(jié)為3.0Pa,襯底溫度為500°C,脈沖激光能量150W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至120nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為LaB03:0.03Sm3+。最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0069]實施例5
      [0070]將0.99mmolLa2O3, lmmol B2O3和 0.01mmol Sm2O3粉體經(jīng)過均勻混合后,在900°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為45mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至1.0X10_3Pa ;采用氧氣作為工作氣流,工作氣流量為lOsccm,壓強調(diào)節(jié)為0.5Pa,襯底溫度為250°C,脈沖激光能量80W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至350nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為LaB03:0.01Sm3+0最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0071]實施例6`[0072]將0.95mmol La2O3, lmmol B2O3 和 0.05mmol Sm2O3 粉體經(jīng)過均勻混合后,在 1300°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為95mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至1.0X10_5Pa ;采用氧氣作為工作氣流,工作氣流量為40sCCm,壓強調(diào)節(jié)為5.0Pa,襯底溫度為750°C,脈沖激光能量300W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至80nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為LaB03:0.05Sm3+。最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0073]實施例7
      [0074]將0.97mmol Gd2O3, lmmol B2O3 和 0.03mmol Sm2O3 粉體經(jīng)過均勻混合后,在 1250°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為60mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至5.0X10_4Pa ;采用氧氣作為工作氣流,工作氣流量為20sCCm,壓強調(diào)節(jié)為3.0Pa,襯底溫度為500°C,脈沖激光能量150W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至250nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為GdB03:0.03Sm3+。最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0075]實施例8[0076]將0.99mmol Gd2O3, lmmol B2O3和 0.01mmol Sm2O3粉體經(jīng)過均勻混合后,在900°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為45mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至1.0X10_3Pa ;采用氬氣作為工作氣流,工作氣流量為lOsccm,壓強調(diào)節(jié)為0.5Pa,襯底溫度為250°C,脈沖激光能量80W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至180nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為GdB03:0.01Sm3+0最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0077]實施例9
      [0078]將0.95mmol Gd2O3, lmmol B2O3 和 0.05mmol Sm2O3 粉體經(jīng)過均勻混合后,在 1300°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為95mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至1.0X10_5Pa ;采用氬氣作為工作氣流,工作氣流量為40sCCm,壓強調(diào)節(jié)為
      5.0Pa,襯底溫度為750°C,脈沖激光能量300W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至200nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為GdB03:0.05Sm3+。最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0079]實施例10 [0080]將0.97mmol Lu2O3, lmmol B2O3 和 0.03mmol Sm2O3 粉體經(jīng)過均勻混合后,在 1250°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為60mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至5.0X10_4Pa ;采用氧氣作為工作氣流,工作氣流量為20sCCm,壓強調(diào)節(jié)為
      3.0Pa,襯底溫度為500°C,脈沖激光能量150W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至320nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為LuB03:0.03Sm3+。最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0081]實施例11
      [0082]將0.99mmolLu2O3, lmmol B2O3和 0.01mmol Sm2O3粉體經(jīng)過均勻混合后,在90CTC下
      燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為45mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至1.0X10_3Pa ;采用氬氣作為工作氣流,工作氣流量為lOsccm,壓強調(diào)節(jié)為0.5Pa,襯底溫度為250°C,脈沖激光能量80W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至380nm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為LuB03:0.01Sm3+0最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0083]實施例12
      [0084]將0.95mmol Lu2O3, lmmol B2O3 和 0.05mmol Sm2O3 粉體經(jīng)過均勻混合后,在 1300°C下燒結(jié)成尺寸為直徑50,厚度為2mm的陶瓷靶材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi),將襯底為ITO玻璃,先后用甲苯、丙酮和乙醇超聲清洗5分鐘,然后用蒸餾水沖洗干凈,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(shè)定為95mm,用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽至1.0X10_5Pa ;采用氧氣作為工作氣流,工作氣流量為40sCCm,壓強調(diào)節(jié)為
      5.0Pa,襯底溫度為750°C,脈沖激光能量300W,開始薄膜的沉積。薄膜的厚度沉積至lOOnm,取出樣品得到的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學通式為LuB03:0.05Sm3+。最后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極。
      [0085]以上所述實施例僅表達了本發(fā)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(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此, 本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
      【權(quán)利要求】
      1.一種釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其特征在于,其化學式為MeBO3:XSm3+,其中.0.01≤X≤0.05, MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其特征在于,所述釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為50nm~400nm。
      3.一種釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 根據(jù)MeBO3: XSm3+各元素的化學計量比將Me2O3、B2O3和Sm2O3粉體,經(jīng)過混合后,在900°C~1300°C下燒結(jié)得到靶材; 將襯底裝入脈沖激光沉積設(shè)備的反應室中,并將反應室的真空度設(shè)置為.1.0X KT3Pa ~LOXKT5Pa ; 調(diào)芐基靶間距為45mm~95mm,襯底的溫度為250 V~750 °C,工作氣體的流量為1Osccm~40sccm,工作壓強為0.5Pa~5Pa,脈沖激光能量為80W~300W,進行脈沖激光沉積得到化學式為MeB03:xSm3+的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其中,0.01≤x≤0.05,MeBO3是基質(zhì),衫元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,其特征在于,所述基靶間距為60mm,襯底的溫度為500°C,工作氣體的流量為20sCCm,工作壓強為3Pa,脈沖激光能量為150W。
      5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,其特征在于,所述衫摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為50nm~400nm。
      6.一種薄膜電致發(fā)光器件,該薄膜電致發(fā)光器件包括依次層疊的襯底、陽極層、發(fā)光層以及陰極層,其特征在于,所述發(fā)光層的材料為釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學式為MeBO3:xSm3+,其中0.01 ≤ x≤ 0.05,MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜電致發(fā)光器件,其特征在于,所述發(fā)光層的厚度為50nm ~400nmo
      8.一種薄膜電致發(fā)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; 在所述陽極上形成發(fā)光層,所述發(fā)光層的薄膜為釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,該釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜的化學式為MeBO3:xSm3+,其中0.01≤x≤0.05,MeBO3是基質(zhì),釤元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu ; 在所述發(fā)光層上形成陰極。
      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,所述發(fā)光層的制備包括以下步驟: 根據(jù)MeBO3: XSm3+各元素的化學計量比將Me2O3、B2O3和Sm2O3粉體,經(jīng)過混合后,在900°C~1300°C下燒結(jié)得到靶材; 將所述襯底裝入化學氣相沉積設(shè)備的反應室,并將反應室的真空度設(shè)置為.1.0X KT3Pa ~LOXKT5Pa ; 調(diào)芐基靶間距為45mm~95mm,襯底的溫度為250 V~750 °C,工作氣體的流量為1Osccm~40sccm,工作壓強為0.5Pa~5Pa,脈沖激光能量為80W~300W,進行脈沖激光沉積得到化學式為MeB03:xSm3+的釤摻雜稀土硼酸鹽發(fā)光薄膜,其中,0.01≤x≤0.05,MeBO3是基質(zhì),衫元素是激活元素,Me為Y、La、Gd或Lu。
      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的 薄膜電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,所述基靶間距為60mm,襯底的溫度為500°C,工作氣體的流量為20sCCm,工作壓強為3Pa,脈沖激光能量為150W。
      【文檔編號】C09K11/78GK103805192SQ201210458813
      【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月15日
      【發(fā)明者】周明杰, 王平, 陳吉星, 張振華 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(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司
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