[发明专利]钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜、其制备方法和电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及发光薄膜领域，尤其涉及一种钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜及其制备方法。本发明还涉及一种电致发光器件发光器件，该器件发光层的材质采用钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜。

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。

在发光体系材料中，硅铝氮氧化合物具有良好的热稳定性和化学稳定性，以稀土离子掺杂的硅铝氮氧化合物在作为荧光粉已经得到深入的研究，能够得到良好的红绿光的激发。但是，硅铝氮氧化合物体系在制备成薄膜电致发光材料的报道仍十分少见。

发明内容

基于上述问题，本发明所要解决的问题在于提供一种钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜。

本发明的技术方案如下：

一种钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜，具有分子式：xTi-SiAlON；其中，SiAlON是基质，Ti是激活元素，在薄膜中充当发光中心，x为Ti元素的化学计量系数，x取值为0.0001~0.015。

上述钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜的制备方法，包括步骤：

(1)、陶瓷靶材的制备：称取摩尔百分比为0.05~2.8%，0.1~1.5%和94.99~98.45%的Al₂O₃，TiO₂和Si₃N₄粉体，经过均匀混合后，在900~1300℃下烧结处理1~8h，制成陶瓷靶材；

优选，对制得的陶瓷靶材进行切割处理：切割成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷靶材，表示为Φ50×2mm；

(2)、将步骤(1)中的陶瓷靶材和氧化铟锡玻璃装入镀膜设备的真空腔体，抽真空处理；其中，氧化铟锡玻璃包括玻璃基底，以及溅镀在玻璃表面、起导电阳极作用的氧化铟锡(简称ITO)，因此，氧化铟锡玻璃又称作ITO玻璃；

优选，ITO玻璃被置入真空腔体前，还需对其进行清洗处理：先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗ITO玻璃；为获得更高的功函数，更优选对ITO进行氧等离子处理，氧等离子处理为现有技术，在此不再赘述；

(3)、调节工艺参数：基靶间距为45~95mm，衬底温度为250℃~750℃，激光的能量为80~300W，过程中通入的氧气流量为10~40sccm，工作压强为0.5~5Pa；随后进行制膜；

待上述工艺完成后，在氧化铟锡玻璃的氧化铟锡表面制得所述的钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜，该发光薄膜具有分子式：xTi-SiAlON；其中，SiAlON是基质，Ti是激活元素，在薄膜中充当发光中心，x为Ti元素的化学计量系数，x取值为0.0001~0.015。

所述钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜的制备方法，优选，步骤(1)中，所述烧结处理的温度为1250℃，烧结时间为5h。

所述钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜的制备方法，优选，步骤(2)中，所述抽真空处理是采用机械泵和分子泵进行的，且真空腔体的真空度为1.0×10^-3Pa~1.0×10^-5Pa；更有选，所述抽真空处理后，真空腔体的真空度为5.0×10^-4Pa。

所述钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜的制备方法，优选，步骤(3)中，工艺参数设置：基靶间距为60mm，衬底温度为500℃，激光的能量为150W，过程中通入的氧气流量为20sccm，工作压强为3Pa。

本发明还提供一种电致发光器件，该器件包括氧化铟锡玻璃、层叠在氧化铟锡玻璃的氧化铟锡表面发光薄膜层，以及层叠在发光薄膜层表面的阴极，其特征在于，所述发光薄膜层的材质具有分子式：xTi-SiAlON；其中，SiAlON是基质，Ti是激活元素，在薄膜中充当发光中心，x为Ti元素的化学计量系数，x取值为0.0001~0.015。

本发明提供的钛掺杂硅铝氮氧发光薄膜，其电致发光谱(EL)中，在580nm蓝色波长区域有明显的发光峰。

附图说明

图1为实施例1制得的发光薄膜的EL光谱图；

图2为实施例4制得的电致发光器件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。

实施例1