[发明专利]铕掺杂铝硅酸钙发光材料、制备方法及其应用

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种铕掺杂铝硅酸钙发光材料、其制备方法、铕掺杂铝硅酸钙发光薄膜、其制备方法及薄膜电致发光器件。

【背景技术】

薄膜电致发光显示器(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，开发多波段发光的材料，是该课题的发展方向。

在LED荧光粉的研究中，稀土掺杂的铝硅酸盐荧光粉，其激发光谱能够较好地匹配现有的近紫外LED的发射光谱能够得到良好的绿光到蓝光的激发。但是，可应用于薄膜电致发光显示器的铕掺杂铝硅酸钙发光材料，仍未见报道。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种可应用于薄膜电致发光器件的铕掺杂铝硅酸钙发光材料、其制备方法、铕掺杂铝硅酸钙发光薄膜、其制备方法及使用该铕掺杂铝硅酸钙发光材料的薄膜电致发光器件。

一种铕掺杂铝硅酸钙发光材料，其化学式为CaAl₂Si₂O₈:xEu³⁺，其中0.0005≤x≤0.09。

在优选的实施例中，x为0.0045。

一种铕掺杂铝硅酸钙发光材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、根据CaAl₂Si₂O₈:xEu³⁺各元素的化学计量比称取CaO，Al₂O₃，SiO₂和Eu₂O₃粉体并混合均匀，其中0.0005≤x≤0.09；步骤二、将混合均匀的粉体在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时小时即可得到所述铕掺杂铝硅酸钙发光材料。

在优选的实施例中，x为0.0045。

在优选的实施例中，步骤二中将混合均匀的粉体在1250℃下烧结3小时。

一种铕掺杂铝硅酸钙发光薄膜，该铕掺杂铝硅酸钙发光薄膜的材料的化学通式为CaAl₂Si₂O₈:xEu³⁺，其中CaAl₂Si₂O₈是基质，Eu元素是激活元素，0.0005≤x≤0.09。

在优选的实施例中，x为0.0045。

一种铕掺杂铝硅酸钙发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一、根据CaAl₂Si₂O₈:xEu³⁺各元素化学计量比称取CaO，Al₂O₃，SiO₂和Eu₂O₃粉体并混合均匀在900℃～1300℃下烧结0.5小时～5小时制成靶材，其中0.0005≤x≤0.09；步骤二、将步骤一中得到的靶材以及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度设置为1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa；步骤三、调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45mm～95mm，磁控溅射工作压强0.2Pa～4Pa，氩气工作气体的流量为10sccm～35sccm，衬底温度为250℃～750℃；接着进行制膜，得到薄膜样品；步骤四、将步骤三中得到的薄膜样品于500℃～800℃下真空退火处理1h～3h，得到所述铕掺杂铝硅酸钙发光薄膜。

在优选的实施例中，步骤一中x为0.0045；步骤三中，基靶间距为60mm，磁控溅射工作压强2Pa，氩气工作气体的流量为25sccm，衬底温度为500℃；步骤四中，薄膜样品于600℃下真空退火处理2h。

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，所述发光层的材料为铕掺杂铝硅酸钙发光材料，该铕掺杂铝硅酸钙发光材料的化学式为CaAl₂Si₂O₈:xEu³⁺，其中0.0005≤x≤0.09。

上述铕掺杂铝硅酸钙发光材料(CaAl₂Si₂O₈:xEu³⁺)制成的发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在590nm和620nm波长区都有很强的发光峰，能够得到良好的绿光到蓝光的激发。