[發明專利]鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料、制備方法及應用

在審

• 申請號: 201310574949.8
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104650895A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 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: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78;H01L51/54
• 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

本發明涉及一種鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料、其制備方法及使用該鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料的有機發光二極管。

背景技術

有機發光二極管（OLED）由于組件結構簡單、生產成本便宜、自發光、反應時間短、可彎曲等特性，而得到了極廣泛的應用。但由于目前得到穩定高效的OLED藍光材料比較困難，極大的限制了白光OLED器件及光源行業的發展。

上轉換熒光材料能夠在長波（如紅外）輻射激發下發射出可見光，甚至紫外光，在光纖通訊技術、纖維放大器、三維立體顯示、生物分子熒光標識、紅外輻射探測等領域具有廣泛的應用前景。但是，可由紅外，紅綠光等長波輻射激發出藍光發射的鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料，仍未見報道。

發明內容

基于此，有必要提供一種可由長波輻射激發出藍光的鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料、其制備方法及使用所述鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料的有機發光二極管。

一種鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料，化學式為Me_2-x-ySnO₅：xPr³⁺,yHo³⁺，其中，x為0.002～0.06，y為0.002～0.04，Me為釔元素、鑭元素、釓元素或镥元素。

所述x為0.03，y為0.01。

所述鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料的基質為Me_2-x-ySnO₅，摻雜元素為Pr³⁺和Ho³⁺。Me₂SnO₅為基質，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。對于摻雜離子，稀土離子Pr³⁺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，Pr³⁺的能級壽命較長,很適合作為發光中心。而稀土離子Ho³⁺在體系中充當敏化離子，促進能量從基質向發光中心轉移，提高發光效率。

一種鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料的制備方法，包括以下步驟：

按照化學式Me_2-x-ySnO₅：xPr³⁺,yHo³⁺中各元素的化學計量比稱取Me₂O₃、SnO₂、Pr₂O₃和Ho₂O₃粉體，其中，x為0.002～0.06，y為0.002～0.04，所述Me₂O₃為氧化釔、氧化鑭、氧化釓或氧化镥；

將稱取的粉體溶于硝酸中配制成混合溶液；所述Me₂O₃、SnO₂、Pr₂O₃和Ho₂O₃粉體在所述混合溶液中的總濃度為0.5mol/L～3mol/L；然后在所述混合溶液中加入分散劑，得到前驅體溶液；

將所述前驅體溶液霧化成氣霧狀后隨載氣一起通入溫度為100℃～220℃的石英管生成前驅體，其中，所述石英管的入口溫度為150～220℃，出口溫度為100～130℃，所述載氣的流量為1L/min～15L/min；

將所述前驅體在600℃～1300℃下煅燒2小時～5小時得到化學式為Me_2-x-ySnO₅：xPr³⁺,yHo³⁺的鐠鈥共摻雜稀土錫酸鹽上轉換發光材料。

優選地，所述x為0.03，y為0.01。

優選地，所述分散劑為聚乙二醇，所述分散劑在所述前驅體溶液中的濃度為0.005mol/L～0.05mol/L。

優選地，所述石英管的入口溫度設定為180℃，出口溫度設定為110℃，所述石英管的直徑為30mm～150mm，長度為0.5m～3m。

優選地，將所述前驅體溶液霧化成氣霧狀的步驟為，將載氣及所述前驅體溶液一起通入霧化器中使所述溶液霧化成氣霧狀，所述載氣為惰性氣體或還原性氣體。

更優選地，所述載氣為氮氣、氬氣和氫氣中的一種或幾種的混合，所述載氣的流量為5L/min。