[發明專利]鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜、含其的電致發光器件及二者的制備方法

在審

• 申請號: 201310616259.4
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN104673294A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 周明杰;陳吉星;王平;黃輝
• 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: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67;H01L33/50
• 代理公司: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美;劉耿

技術領域

本發明涉及半導體光電材料技術領域，尤其涉及鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜及其制備方法。本發明還涉及應用所述鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜的電致發光器件及其制備方法。

背景技術

與傳統的發光粉相比，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。

薄膜型的電致發光器件(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。以ZnS：Mn為發光層的單色TFELD已發展成熟并已實現商業化。目前，研究彩色及至全色TFELD，開發多波段發光的材料，是半導體光電材料技術的發展方向。

在發光體系材料中，稀土離子摻雜鋯酸鹽類熒光粉已經得到深入的研究，能夠得到良好的紅光到藍光的激發。同時，由于加入適量的氮化物可以使其化學穩定性和熱穩定性提高，并且可得到較大范圍變化的激發波長，于是含氮的鋯酸鹽作為發光材料的基質俞之熱門。但是，把含氮的鋯酸鹽作為發光材料做成發光薄膜，及未見報道。

發明內容

本發明目的在于提供一種鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜。

針對上述發明目的，本發明提出一種鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜，所述鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜的化學通式為MeZr₂O₂N₂∶xMn⁴⁺,yTi⁴⁺；其中：

MeZr₂O₂N₂是基質，Mn⁴⁺和Ti⁴⁺為激活元素；

x的取值范圍為0.01～0.05，優選為0.03；

y的取值范圍為0.005～0.03，優選為0.01；

Me為Mg、Ca、Ba或Sr。

本發明的另一發明目的在于提供鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜的制備方法。

針對上述發明目的，本發明提出一種鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜的制備方法，其步驟如下：

（a）按照摩爾比1：0.5：0.5：x：y，分別稱取MeO，ZrO₂，Zr₃N₄，MnO₂和TiO₂粉體，經過混合均勻后，在900～1300℃，優選為1200℃下燒結，制成靶材；其中：x的取值范圍為0.01～0.05，優選為0.03；y的取值范圍為0.005～0.03，優選為0.01；Me為Mg、Ca、Ba或Sr；所述靶材的直徑優選為50mm、厚度優選為2mm。

（b）將步驟（a）中得到的靶材裝入磁控濺射鍍膜設備的真空腔體內，再把襯底裝入所述真空腔體內，并將所述真空腔體的真空度設置在1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa之間，優選為6.0×10^-4Pa；所述靶材優選為銦錫氧化物導電玻璃。

（c）調整磁控濺射鍍膜設備的工藝參數：所述靶材與所述襯底之間的距離為50～90mm，優選為70mm；所述襯底的溫度為350℃～750℃，優選為500℃；所述磁控濺射鍍膜設備的工作氣體為15～30sccm流量的氬氣，優選為20sccm流量的氬氣；所述氬氣的壓強為0.2～4Pa，優選為1Pa；通過所述磁控濺射鍍膜設備和所述靶材在所述襯底進行鍍膜，得到薄膜樣品；

（d）將步驟（c）制得的薄膜樣品于500℃～800℃，優選為600℃下真空退火處理1～3h，優選為2h，得到化學通式為MeZr₂O₂N₂∶xMn⁴⁺,yTi⁴⁺的所述鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜；其中，MeZr₂O₂N₂是基質，Mn³⁺和Ti³⁺離子為激活元素。

本發明的又一發明目的在于提供一種電致發光器件。

針對上述目的，本發明提出一種電致發光器件，其為復合層狀結構，所述復合層狀結構依次為玻璃基片、陽極層、發光層以及陰極層，所述發光層為上述的鈦摻雜氮鋯酸鎂發光薄膜，所述陰極層為銀層。

本發明的還一發明目的在于提供一種電致發光器件的制備方法。