[發明專利]一種發光薄膜、其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201010151696.X
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN102220130A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 周明杰;馬文波;唐晶
• 申請（專利權）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
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;C23C14/08;C23C14/35
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于發光材料技術領域，尤其涉及一種發光薄膜、其制備方法和應用。

背景技術

稀土元素摻雜的釔鋁石榴石(YAG)廣泛應用于固態激光和發光領域。目前主流的商用白光LED就是用藍光LED激發鈰摻雜的釔鋁石榴石(YAG:Ce)黃光熒光粉復合而成。鈰摻雜的釔鋁石榴石發光薄膜在發光和激光領域也具有廣泛的應用。和鈰摻雜的釔鋁石榴石熒光粉相比，鈰摻雜的釔鋁石榴石發光薄膜具有熱穩定性好、均勻性好與基板之間的附著力強等優點，有望取代鈰摻雜的釔鋁石榴石熒光粉。但是鈰摻雜的釔鋁石榴石發光薄膜存在發光亮度弱、發光效率低下等問題，這些缺點極大的限制了鈰摻雜的釔鋁石榴石發光薄膜的應用。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種發光亮度強、發光效率高的發光薄膜。

本發明的另一個目的是提供上述發光薄膜制備方法。

本發明的再一個目的是提供上述發光薄膜在制備發光元件、發光裝置或顯示裝置中的應用。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：

一種發光薄膜，包括鈰摻雜的釔鋁石榴石薄膜，所述鈰摻雜的釔鋁石榴石薄膜中含有金屬顆粒。

一種發光薄膜的制備方法，包括以下步驟：將金屬顆粒與鈰摻雜的釔鋁石榴石熒光粉混合；將金屬顆粒與鈰摻雜的釔鋁石榴石熒光粉的混合物燒結，形成濺射靶材；將濺射靶材用磁控濺射方法成膜；將所獲得的薄膜在還原氣氛下退火處理，得到發光薄膜。

以及上述發光薄膜在制備發光元件、發光裝置或顯示裝置中的應用。

上述發光薄膜及其制備方法中，通過在發光薄膜中加入金屬顆粒，金屬顆粒在薄膜上形成表面等離子體，借助表面等離子體效應，使得所述發光薄膜的發光強度和發光效率顯著提高，而且發光也更加均勻。所述發光薄膜能夠用于制備發光元件、發光裝置或顯示裝置，用途廣泛。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明實施例含銀的鈰摻雜的釔鋁石榴石發光薄膜與不含銀的鈰摻雜的釔鋁石榴石發光薄膜在波長為462nm激發光的激發下的發光光譜對比圖；

圖2是本發明實施例的含銀的YAG:Ce薄膜與不含銀的YAG:Ce薄膜在陰極射線激發下的發光光譜對比圖；

圖3是本發明實施例的發光薄膜制備方法流程圖。

具體實施方式

為了使本發明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例的發光薄膜，包括鈰摻雜的釔鋁石榴石薄膜，該鈰摻雜的釔鋁石榴石薄膜中含有金屬顆粒。

本實施例的鈰摻雜的釔鋁石榴石分子式可以為但不限于(Y_(1-x)，Ce_x)₃Al₅O₁₂，0＜x＜1。

其中，金屬顆粒的材質可以是各種金屬，優選的是具有穩定性的金屬如銀、金、鋁、鉑、鈀或銅中的一種或多種。所述發光薄膜中，金屬顆粒與鈰摻雜的釔鋁石榴石的摩爾比例為0.01∶1～0.3∶1。在本實施例的發光薄膜中，金屬顆粒分散于鈰摻雜的釔鋁石榴石薄膜中，并優選為均勻分散于鈰摻雜的釔鋁石榴石薄膜中。

上述發光薄膜的發光強度和發光效率，在表面等離子體效應的作用下，大大提高。表面等離子體(Surface?Plasmon，SP)是一種沿金屬和介質界面傳播的波，其振幅隨離開界面的距離而呈指數衰減。當改變金屬表面結構時，表面等離子體激元(Surface?Plasmon?polaritons，SPPs)的性質、色散關系、激發模式、耦合效應等都將發生重大變化。SPPs引發的電磁場不僅能夠限制光波在亞波長尺寸結構中的傳播，而且能夠產生和操控從光頻到微波波段的電磁輻射，實現對光波的主動操控，增大發光材料的光學態密度和其自發輻射速率。表面等離子體的耦合效應還可以大大提高發光材料的內量子效率，從而提高材料的發光強度。本實施例的發光薄膜利用金屬顆粒在薄膜上形成表面等離子體，借助上述的表面等離子體效應，使得發光薄膜的發光強度和發光效率顯著提高，而且發光也更加均勻。

請參閱圖1和圖2，分別示出本實施例1含銀的發光薄膜在光激發和陰極射線激發下的發光圖譜。此處僅以實施例1作為示例，說明本發明發光薄膜的發光強度和發光效率，其它實施例也具有類似的效果，在此不作詳述。