[发明专利]铕铽掺杂二氧化铪基的发光薄膜及其制备方法和电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及光电材料领域，尤其涉及一种铕铽掺杂二氧化铪基的发光薄膜及其制备方法。本发明还涉及一种使用该发光薄膜作为发光层的电致发光器件。

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。

氧化铪类发光材料是作为LED荧光粉的热门研究材料。紫外激发蓝色荧光粉已经可以作为商用的产品，并在不断的改善研发中。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种铕铽掺杂二氧化铪基的发光薄膜。

本发明的技术方案如下:

本发明提供的铕铽掺杂二氧化铪基的发光薄膜，其化学通式为:Hf_1-x-yO₂:xEu²⁺,yTb³⁺；其中，HfO₂是基质，Eu²⁺和Tb³⁺是激活光离子，在薄膜中充当主要的发光中心，x的取值0.01～0.05，优选0.03，y取值0.005～0.03，优选0.01；Eu²⁺激发580nm附近的黄光辐射，而Tb³⁺激发480nm附近的蓝光辐射。

本发明还提供上述铕铽掺杂二氧化铪基的发光薄膜的制备方法，其利用磁控溅射法来制备，工艺步骤如下:

（1）、陶瓷靶材的制备:分别称取HfO₂,Eu₂O₃和Tb₄O₇粉体，均匀混合后，在900～1300℃下烧结，制得陶瓷靶材，其中，HfO₂,Eu₂O₃和Tb₄O₇的摩尔比为1-x-y:0.5x:0.25y；

优选，对陶瓷靶材进行切割，其规格为Φ50×2mm；烧结温度优选1250℃。

（2）、将制得的陶瓷靶材和ITO玻璃衬底装入镀膜设备的腔体中，密封腔体后，对腔体进行抽真空处理，控制腔体真空度为1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa；

优选，ITO玻璃衬底在放入腔体前需清洗处理:先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗带ITO的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，然后再放入真空腔体中；

抽真空处理是采用机械泵和分子泵把腔体进行的；腔体真空度为5.0×10^-4Pa。

（3）、设置镀膜工艺参数:设置基靶间距为45～95mm，衬底温度为250℃～750℃，过程中通入流量为10～35sccm的氩气工作气体，工作压强为0.2～4Pa；待工艺参数设置完成后，进行镀膜处理，得到样品，随后将样品置于0.01Pa真空炉中500～800℃下退火处理1～3h；随后在ITO玻璃衬底的ITO层表面制得铕铽掺杂二氧化铪基的发光薄膜，该发光薄膜的其化学通式为:Hf_1-x-yO₂:xEu²⁺,yTb³⁺；其中，HfO₂是基质，Eu²⁺和Tb³⁺是激活光离子，为发光薄膜的发光中心，x的取值范围为0.01～0.05，y的取值范围为0.005～0.03；

优选，镀膜工艺参数为:基靶间距为60mm，衬底温度为500℃，过程中通入流量为20sccm的氩气工作气体，工作压强为3Pa,退火温度为600℃，退火时间为2h；以及x的取值为0.03，y的取值为0.01。

本发明还提供一种电致发光器件，包括玻璃衬底、ITO阳极、发光薄膜层以及阴极层，其特征在于，所述发光薄膜为铕铽掺杂二氧化铪基的发光薄膜，其化学通式为:Hf_1-x-yO₂:xEu²⁺,yTb³⁺；其中，HfO₂是基质，Eu²⁺和Tb³⁺是激活光离子，为发光薄膜的发光中心，x的取值范围为0.01～0.05，y的取值范围为0.005～0.03。

电致发光器件的制备工艺如下: