[發明專利]一種鈧磷酸鹽發光薄膜及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201310440219.9
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN104449712A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 周明杰;陳吉星;王平;張振華
• 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;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: C09K11/71
• 分類號: C09K11/71;H01L33/50;H01L33/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及無機發光材料領域，尤其涉及一種鈧磷酸鹽發光薄膜及其制備方法和應用。

背景技術

與傳統的發光粉制作的顯示屏相比，發光薄膜在對比度、分辨率、熱傳導、均勻性、與基底的附著性、釋氣速率等方面都顯示出較強的優越性。因此，作為功能材料，發光薄膜在諸如陰極射線管（CRTs)、電致發光顯示（ELDs)及場發射顯示（FEDs)等平板顯示領域中有著廣闊的應用前景。

薄膜電致發光顯示器(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。然而，鈰銪共摻雜鈧磷酸鹽發光薄膜仍未見報道。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種鈧磷酸鹽發光薄膜及其制備方法和應用。

第一方面，本發明提供了一種鈧磷酸鹽發光薄膜，結構式為Me₃ScP₃O₁₂:xCe³⁺,yEu³⁺，其中，Me₃ScP₃O₁₂為基質，Ce³⁺和Eu³⁺為激活元素，Me為Mg、Ca、Sr或Ba，x的取值范圍為0.01～0.05，y的取值范圍為0.01～0.08所述鈧磷酸鹽中，Me₃ScP₃O₁₂基質具有較高的熱學和力學穩定性，以及良好的光學透明性和較低的聲子能量，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，因此，其作為光電轉換材料，耗電少，光能轉換率高。

對于摻雜離子，稀土離子Eu³⁺和Ce³⁺具有豐富的能級和窄的發射譜線，由于受4f能級外層電子的屏蔽作用，Eu³⁺和Ce³⁺的能級壽命較長,很適合作為發射中心，有較高的發光效率；在本發明提供的鈰銪共摻雜鈧磷酸鹽薄膜中，Eu³⁺和Ce³⁺作為激活元素，在薄膜中充當發光中心，Eu³⁺發生⁵D₀→⁷F₂能級之間的躍遷，輻射出620nm的紅光，Ce³⁺發生⁴F₁→⁵D₁能級之間的躍遷，輻射出560nm的紅光。

優選地，x的取值為0.02，y的取值為0.04。

優選地，發光薄膜的厚度為80～300nm。

更優選地，發光薄膜的厚度為150nm。

本發明制備了鈰銪共摻雜鈧磷酸鹽Me₃ScP₃O₁₂:xCe³⁺,yEu³⁺發光薄膜，以Me₃ScP₃O₁₂為基質，Ce³⁺和Eu³⁺是激活元素，在薄膜中充當主要的發光中心。本發明提供的鈰銪共摻雜鈧磷酸鹽發光薄膜（Me₃ScP₃O₁₂:xCe³⁺,yEu³⁺）分別在620nm、560nm位置附近有很強的紅、綠光的發光峰。

第二方面，本發明提供了一種鈧磷酸鹽發光薄膜的制備方法，包括以下步驟：

以摩爾比為3:1:3:x:y的雙環戊二烯堿土鹽、三甲基鈧、磷烷、四甲基庚二酮鈰、四甲基庚二酮銪為反應源；

在真空度為1.0×10^-2～1.0×10^-3Pa的氣相沉積設備中，將襯底轉速設置為50～1000轉/分，通入含有反應源的惰性氣體，氣流量為5～15sccm，再通入氧氣在所述襯底上沉積得到所述鈧磷酸鹽發光薄膜；

所述鈧磷酸鹽發光薄膜的結構式為Me₃ScP₃O₁₂:xCe³⁺,yEu³⁺，其中，Me為Mg、Ca、Sr或Ba，x的取值范圍為0.01～0.05，y的取值范圍為0.01～0.08。