專利名稱：釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、制備方法及有機(jī)發(fā)光器件。背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光器件(OLED)由于組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本便宜、自發(fā)光、反應(yīng)時(shí)間短、可彎曲等特性，而得到了極廣泛的應(yīng)用。但由于目前得到穩(wěn)定高效的OLED藍(lán)光材料比較困難，極大的限制了白光OLED器件及光源行業(yè)的發(fā)展。上轉(zhuǎn)換熒光材料能夠在長(zhǎng)波(如紅外)輻射激發(fā)下發(fā)射出可見光，甚至紫外光，在光纖通訊技術(shù)、纖維放大器、三維立體顯示、生物分子熒光標(biāo)識(shí)、紅外輻射探測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，可由紅外，紅綠光等長(zhǎng)波輻射激發(fā)出藍(lán)光發(fā)射的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，仍未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種可由長(zhǎng)波輻射激發(fā)出藍(lán)光的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、制備方法及使用該釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的有機(jī)發(fā)光器件。一種釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為BaCl2: xNd3+, yYb3+，其中，x為O. 01 O. 05，y 為 O. 01 O. 06。在優(yōu)選的實(shí)施例中，X為O. 02，y為O. 03。—種釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟步驟一、根據(jù)BaCl2 · 2H20，Nd2O3 和 Yb2O3 各粉體按摩爾比為(89 98) (I 5) (I 6);步驟二、將步驟一中稱取的粉體混合均勻得到前驅(qū)體；步驟三、將所述前驅(qū)體在500°C 900°C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫O. 5小時(shí) 3小時(shí)得到釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其中化學(xué)式為 BaCl2:xNd3+, yYb3+，其中，x 為 O. 01 O. 05，y 為 O. 01 O. 06。在優(yōu)選的實(shí)施例中，X為O. 02，y為O. 03。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟二中將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟三種將所述前驅(qū)體在750°C下灼燒3小時(shí)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟三中將所述前驅(qū)體在750°C下灼燒3小時(shí)，之后冷卻到200°C，再保溫2小時(shí)得到釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟三中所述前驅(qū)體在500°C 900°C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫O. 5小時(shí) 3小時(shí)后隨爐冷卻到室溫得到塊狀材料，將所述塊狀材料粉碎得到目標(biāo)產(chǎn)物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟二中，將步驟一中稱取的粉體球磨得到混合均勻的前驅(qū)體。—種有機(jī)發(fā)光器件，該有機(jī)發(fā)光器件包括依次層疊的陰極、發(fā)光層、導(dǎo)電層及陽極，所述發(fā)光層的材料為釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，該釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的化學(xué)式為BaCl2:xNd3+, yYb3+，其中，x為O. Ol O. 05，y為O. 01 O. 06。上述釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法較為簡(jiǎn)單，成本較低，同時(shí)反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，較為環(huán)保；制備的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長(zhǎng)為586nm，在469nm波長(zhǎng)區(qū)由Nd3+離子2P372 — 4I1572的躍遷輻射形成發(fā)光峰，發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。

圖1為一實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)不意圖。圖2為實(shí)施例1制備的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光譜圖。圖3為實(shí)施例1制備的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的XRD譜圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法進(jìn)一步闡明。一實(shí)施方式的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為BaCl2:XNd3+，yYb3+，其中，X 為 O. 01 O. 05，y 為 O. 01 O. 06。優(yōu)選的，X為 O. 02，y 為 O. 03。 該釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法較為簡(jiǎn)單，成本較低，同時(shí)反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，較為環(huán)保；制備的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長(zhǎng)為586nm,在469nm波長(zhǎng)區(qū)由Nd3+離子2Pv2 — 4I1572的躍遷福射形成發(fā)光峰，發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。上述釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟步驟SI1、根據(jù)BaCl2 · 2H20，Nd2O3和Yb2O3各粉體按摩爾比為(86 96) (I 5) (I 6)。該步驟中，優(yōu)選的，BaCl2 · 2H20，Nd2O3和Yb2O3各粉體按摩爾比為90 : 2 : 3。步驟S13、將步驟Sll中稱取的粉體混合均勻得到前驅(qū)體。該步驟中，將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘得到混合均勻的前驅(qū)體，優(yōu)選的研磨40分鐘。步驟S15、將前驅(qū)體在500°C 900°C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫O. 5小時(shí) 3小時(shí)得到釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其中化學(xué)式為 BaCl2:xNd3+, yYb3+，其中，x 為 O. 01 O. 05，y 為 O. 01 O. 06。在優(yōu)選的實(shí)施例中，X為O. 02，y為O. 03。優(yōu)選的，前驅(qū)體在750°C下灼燒3小時(shí)。優(yōu)選的，在500°C 900°C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)后冷卻到200°C，再保溫2小時(shí)。優(yōu)選的，前驅(qū)體放入馬弗爐在500°C 900°C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫O. 5小時(shí) 3小時(shí)后隨爐冷卻到室溫得到塊狀材料，再把塊狀材料粉碎得到釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。
上述釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法較為簡(jiǎn)單，成本較低，同時(shí)反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，較為環(huán)保；制備的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長(zhǎng)為586nm，在469nm波長(zhǎng)區(qū)由Nd3+離子2P372 — 4I1572的躍遷輻射形成發(fā)光峰，發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光器件100,該有機(jī)發(fā)光器件100包括依次層疊的基板1、陰極2、有機(jī)發(fā)光層3、透明陽極4以及混有上轉(zhuǎn)換熒光粉6的透明封裝層5，透明封裝層5中的熒光粉6材料為釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為BaCl2: XNd3+,yYb3+，其中，X為O. 01 O. 05，y為O. 01 O. 06，該器件中的有機(jī)發(fā)光層3發(fā)出紅綠光，部分紅綠光激發(fā)透明封裝層5中分散有釹鐿共摻雜氧化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料6發(fā)出藍(lán)色光，最后紅綠藍(lán)三色就混成白光。有機(jī)發(fā)光器件100的發(fā)光層2的材料為釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料,釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長(zhǎng)為586nm，在469nm波長(zhǎng)區(qū)由Nd3+離子2P3/2 — 4I1572的躍遷輻射形成發(fā)光峰，發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。圖2的曲線I是應(yīng)用了釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的發(fā)光圖，曲線2是不含該釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的對(duì)比例?？梢娚限D(zhuǎn)換發(fā)光材料可由紅綠光激發(fā)出藍(lán)光，混色成白光的器件。下面為具體實(shí)施例。實(shí)施例1選用純度為99. 99% 的粉體，將 IOmmol NH4Cl, 95mmol BaCl2 · 2H20, 2mmolNd203 和3mmol Yb2O3粉體在剛玉研缽中研磨40分鐘使其均勻混合，然后在750°C下灼燒3小時(shí)，然后冷卻到200°C保溫2小時(shí)，再隨爐冷卻到室溫取出，得到塊體材料，粉碎后可得到化學(xué)通式為BaCl2:0. 02NcT，0. 03Yb3+上轉(zhuǎn)換熒光粉。請(qǐng)參閱圖2，曲線I為本實(shí)施例樣品的光致發(fā)光光譜，曲線2為不摻雜鐿的樣品對(duì)比例。本實(shí)施例得到的 釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長(zhǎng)為586nm，當(dāng)材料受到長(zhǎng)波長(zhǎng)(如586nm)的輻射的時(shí)候，Nd3+離子吸收該光照的能量，此時(shí)Nd3離子就處于了 2P3/2激發(fā)態(tài)，然后向4115/2躍遷，就發(fā)出469nm的藍(lán)光,可以作為藍(lán)光發(fā)光材料。請(qǐng)參閱圖3，圖3中曲線為實(shí)施I制備的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的XRD曲線，對(duì)照PDF卡片，衍射峰所示為氯化鋇的晶向，沒有出現(xiàn)釹鐿元素相關(guān)的峰，說明兩種元素是進(jìn)入了氯化鋇的晶格。實(shí)施例2選用純度為99. 99% 的粉體，將 22mmol NH4Cl, 89mmol BaCl2 · 2H20, 5mmolNd203 和6mmol Yb2O3粉體在剛玉研缽中研磨40分鐘使其均勻混合，然后在900°C下灼燒O. 5小時(shí)，然后冷卻到100°C保溫O. 5小時(shí)，再隨爐冷卻到室溫取出，得到塊體材料，粉碎后可得到化學(xué)通式為BaCl2:0. OlNd3+, O. 06Yb3+上轉(zhuǎn)換熒光粉。實(shí)施例3選用純度為99. 99% 的粉體，將 4mmol NH4Cl, 98mmol BaCl2 · 2H20, lmmol Nd2O3 和lmmol Yb2O3粉體在剛玉研缽中研磨60分鐘使其均勻混合，然后在500°C下灼燒5小時(shí)，然后冷卻到300°C保溫3小時(shí)，再隨爐冷卻到室溫取出，得到塊體材料，粉碎后可得到化學(xué)通式為BaCl2:0. 05NcT，0. OlYb3+上轉(zhuǎn)換熒光粉。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)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(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以 所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其特征在于其化學(xué)式為BaCl2:xNd3+，yYb3+，其中，X 為 O. 01 O. 05，y 為 O. 01 O. 06。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其特征在于，X為O.02，y 為 O. 03。
3.—種釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、根據(jù)BaCl2 ·2Η20，Ν(1203和Yb2O3各粉體按摩爾比為(89 98) (I 5) (I 6)；步驟二、將步驟一中稱取的粉體混合均勻得到前驅(qū)體；步驟三、將所述前驅(qū)體在500°C 900°C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫O. 5小時(shí) 3小時(shí)得到釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其中化學(xué)式為BaCl2:xNd3+, yYb3+，其中，x 為 O. 01 O. 05，y 為 O. 01 O. 06。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，X 為 O. 02，y 為 O. 03。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟二中將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟三種將所述前驅(qū)體在750°C下灼燒3小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟三中將所述前驅(qū)體在750°C下灼燒3小時(shí)，之后冷卻到200°C，再保溫2小時(shí)得到釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述前驅(qū)體在500°C 900°C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 3000C，再保溫O. 5小時(shí) 3小時(shí)后隨爐冷卻到室溫得到塊狀材料，將所述塊狀材料粉碎得到目標(biāo)產(chǎn)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟二中，將步驟一中稱取的粉體球磨得到混合均勻的前驅(qū)體。
10.一種有機(jī)發(fā)光器件，該有機(jī)發(fā)光器件包括依次層疊的陰極、發(fā)光層、導(dǎo)電層及陽極，其特征在于，所述發(fā)光層的材料為釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，該釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的化學(xué)式為BaCl2: xNd3+, yYb3+，其中，x為O. 01 O. 05，y為O. 01 O. 06。
全文摘要
一種釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為BaCl2:xNd3+，yYb3+，其中，x為0.01～0.05，y為0.01～0.06。該釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長(zhǎng)為586nm，在469nm波長(zhǎng)區(qū)由Nd3+離子2P3/2→4I15/2的躍遷輻射形成發(fā)光峰，發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。本發(fā)明還提供該釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法及使用該釹鐿雙摻雜氯化鋇上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的有機(jī)發(fā)光器件。
文檔編號(hào)H01L51/54GK103045237SQ201110316210
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17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