钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜、制备方法及其应用技术

一种钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，所述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的化学式为Me5(NbO4)3Cl：xSm3+，其中，x为0.01～0.05，Me为镁离子、钙离子、锶离子或钡离子。该发光薄膜的电致发光光谱（EL）中，在638nm和727nm波长区有很强的发光峰，能够应用于薄膜电致发光器件中。本发明专利技术还提供该钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的制备方法及其应用。

【技术实现步骤摘要】
钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜、制备方法及其应用【
】本专利技术涉及一种钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜、其制备方法、薄膜电致发光器件及其制备方法。【
技术介绍
】薄膜电致发光器件(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，开发多波段发光的薄膜，是该课题的发展方向。但是，可应用于薄膜电致发光器件的衫掺杂氯银酸盐发光薄膜，仍未见报道。【
技术实现思路
】基于此，有必要提供一种钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜、其制备方法、使用该钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的薄膜电致发光器件及其制备方法。一种钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，所述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜化学通式为Me5(NbO4)3Cl:xSm3+,其中，x为0.01?0.05, Me为续尚子、I丐尚子、银尚子或锁尚子。Sm3+离子受到激发后分别产生1G5Z2 — 6H972和1G572 — 6H1172跃迁辐射，发出638nm和727nm的红色光。优选地，所述X为0.02。—种钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的制备方法，包括以下步骤:将Me0、MeCl2、Nb205和Sm2O3粉体按摩尔比为9:1:3: x的比例混合均匀得到混合粉末，将所述混合粉末在900°C?1300°C烧结0.5小时?3小时制成靶材，其中，x为0.01?0.05, Me为镁尚子，I丐尚子，银尚子或钡尚子；将所述靶材以及衬底装入脉冲激光沉积镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度设置为1.0X 1-5Pa?1.0X KT3Pa ;及调整脉冲激光沉积镀膜工艺参数为:基靶间距为45mm?95mm，工作压强为0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?40sccm，衬底温度为250°C?750°C，激光能量为80mJ?300mJ，接着进行制膜，得到化学式为Me5(NbO4)3Cl:xSm3+的钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，其中，X为0.01?0.05, Me为镁尚子、I丐尚子、银尚子或钡尚子。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，所述发光层的材质为钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，所述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的化学式为Me5(NbO4)3Cl:xSm3+，其中，X为0.01?0.05，Me为镁离子、钙离子、锶离子或钡离子。优选地，所述X为0.02。优选地，所述发光层的厚度为60nm?350nm。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；将Me0、MeCl2、Nb205和Sm2O3粉体按摩尔比为9:1:3: x的比例混合均匀得到混合粉末，将所述混合粉末在900 °C?1300°C烧结0.5小时?3小时即制成靶材，其中，x为0.0I?0.05, Me为镁尚子、I丐尚子、银尚子或钡尚子；将所述靶材以及所述具有阳极的衬底装入脉冲激光沉积镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度设置为1.0X 10_5Pa?1.0X 10_3Pa ;及调整脉冲激光沉积镀膜工艺参数为:基靶间距为45mm?95臟，工作压强0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?40sccm，衬底温度为250°C?750°C，激光能量为80mJ?300mJ，接着进行制膜，在所述阳极上制备得到发光层，所述发光层的材质为钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，所述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的化学式为Me5(NbO4)3Cl:XSm3+，其中，x为0.01?0.05, Me为续尚子、I丐尚子、银尚子或钡尚子；在所述发光层上制备阴极，得到所述薄膜电致发光器件。本专利技术钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，基质氯铌酸盐Me5(NbO4)3Cl具有较高的热学和力学稳定性，还具有着良好的光学透明性，较低的声子能量，为发光离子提供了优良的晶场，从而在光电能量转换的过程中产生较少无辐射跃迁，具有较高的发光效率。对于掺杂离子，Sm3+离子受到激发后分别产生1G572 — 6H972和1G572 — 6H1172跃迁辐射，发出638nm和727nm的红色光。上述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在638nm和727nm波长区有很强的发光峰，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制备的钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的电致发光谱图；图3为实施例1制备的钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的XRD图；图4是实施例1制备的薄膜电致发光器件的电压与电流密度和电压与亮度之间的关系曲线图。【【具体实施方式】】下面结合附图和具体实施例对钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜、其制备方法、薄膜电致发光器件及其制备方法进一步阐明。—实施方式的钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，该钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的化学式为Me5(NbO4)3Cl:xSm3+，其中，Me5(NbO4)3Cl 为基质，Sm3+ 为激活元素，x 为 0.01 ?0.05，Me 为镁离子、钙离子、锶离子或钡离子。优选的，X为 0.02。上述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的制备方法，包括以下步骤:步骤S21、将MeO，MeCl2, Nb2O5和Sm2O3粉体按摩尔比为9:l:3:x的比例混合均匀得到混合粉末，将所述混合粉末在900°C?1300°C烧结0.5小时?3小时制成靶材，其中，X为0.01?0.05, Me为续尚子、I丐尚子、银尚子或钡尚子；该步骤中，优选的，X为0.02，在1250°C烧结1.5小时成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷靶材。步骤S22、将所述靶材以及衬底装入脉冲激光沉积镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度设置为1.0X 1-5Pa?1.0X 1-3Pa ；该步骤中，优选的，真空度为5X10_4Pa。步骤S23、调整脉冲激光沉积镀膜工艺参数为:基靶间距为45mm?95臟，工作压强0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?40sccm，衬底温度为250°C?750°C，激光能量为80mJ?300mJ，接着进行制膜，得到化学式为Me5(NbO4)3Cl:xSm3+的钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，其中，X为0.01?0.05, Me为镁尚子、I丐尚子、银尚子或钡尚子。该步骤中，优选的基靶间距为60mm，工作压强为3Pa，工作气体为氧气，工作气体的流量为20SCCm，衬底温度为500°C，激光能量为150mJ。优选的，钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的厚度为60nm?350nm，更优选地，钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的厚度为130nm。请参阅图1，一实施方式的薄膜电致发光器件100，该薄膜电致发光器件100包括依次层叠的衬底1、阳极2、发光层3以及阴极4。衬底I为玻璃衬底。阳极2为形成于玻璃衬底上的氧化铟锡(ΙΤ0)。发光层3的材质为钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，该钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的化学式为Me5(NbO4)3Cl:xSm3+,其中，X为0.01?0.05, Me为镁离子、I丐离子、银离子或钡离子。阴极4的材质为银(Ag)。优选的，发光层3的厚度为60nm?350nm,更优选地,发光层3的厚度为130nm。上述薄膜电致发光器件的制备方法，包括以下步骤:步骤S31、提供具有阳极2的衬底I。本实施方式中，衬底I为玻璃衬底，阳极2为形成于玻璃衬底上的氧化铟锡(ΙΤ0)。具有阳极2的衬底I先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，其特征在于，所述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的化学式为Me5(NbO4)3Cl：xSm3+，其中，x为0.01～0.05，Me为镁离子、钙离子、锶离子或钡离子。

【技术特征摘要】
1.一种钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，其特征在于，所述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的化学式为Me5 (NbO4) 3C1:xSm3+,其中，x为0.01?0.05, Me为续尚子、I丐尚子、银尚子或锁尚子。2.根据权利要求1所述的钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，其特征在于，所述X为0.02。3.一种钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将Me0、MeCl2、Nb205和Sm2O3粉体按摩尔比为9:1:3: x的比例混合均匀得到混合粉末，将所述混合粉末在900°C?1300°C烧结0.5小时?3小时制成靶材，其中，x为0.01?0.05，Me为镁离子、钙离子、锶离子或钡离子； 将所述靶材以及衬底装入脉冲激光沉积镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度设置为 1.0X KT5Pa ?1.0X KT3Pa ;及 调整脉冲激光沉积镀膜工艺参数为:基靶间距为45mm?95臟，工作压强0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?40sccm，衬底温度为250°C?750°C，激光能量为80?300mJ，接着进行制膜，得到化学式为Me5(NbO4)3Cl:xSm3+的钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，其中，x为0.01?0.05, Me为续尚子、I丐尚子、银尚子或钡尚子。4.根据权利要求3所述的钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，所述真空腔体的真空度为5.0X10_4Pa，基靶间距为60mm，工作压强为3Pa，工作气体为氧气，工作气体的流量为20SCCm，衬底温度为500°C，激光能量为150mJ。5.一种薄膜电致发光器件，包括依次层叠的衬底、阳极层、发光层以及阴极层，其特征在于，所述发光层的材质为所述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜，所述钐掺杂氯铌酸盐发光薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，陈吉星，王平，钟铁涛，
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，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44