[发明专利]铕铽掺杂钛砷酸盐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钛砷酸盐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。

砷酸盐体系绿粉因其合成温度适中、发光亮度高、色坐标X值较大而倍受研究者青睐，是LED荧光粉的热门研究材料。但是由于材料的制备都在高温下反应,这样会有氧化砷蒸发,导致砷酸根与稀土元素的比例无法控制。钛砷酸盐的研制，就是出于克服上述缺点。

发明内容

基于上述问题，本发明用磁控溅射法，提供一种的铕铽掺杂钛砷酸盐的发光薄膜的制备方法。

本发明的技术方案如下:

一种铕铽掺杂钛砷酸盐的发光薄膜的制备方法，工艺步骤如下:

（1）、陶瓷靶材的制备:分别称取MO，TiO₂，As₂O₅，Eu₂O₃和Tb₄O₇粉体，均匀混合后，在900～1300℃下烧结，制得陶瓷靶材，其中，MO，TiO₂，As₂O₅，Eu₂O₃和Tb₄O₇的摩尔比为1:4-x-y:3:0.5x: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钛砷酸盐的发光薄膜，该发光薄膜的其化学通式为:MTi_4-x-yAs₆O₂₄:xEu³⁺,yTb³⁺；其中，MTi_4-x-yAs₆O₂₄是基质，Eu³⁺和Tb³⁺是激活光离子，为发光薄膜的发光中心，M选自Ca,Ba或Sr元素，x的取值范围为0.01～0.05，y的取值范围为0.01～0.04；Eu³⁺激发560nm附近的黄光辐射，而Tb³⁺激发470nm附近的蓝光辐射。

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0.02。

本发明还提供一种有上述制备方法制得的铕铽掺杂钛砷酸盐的发光薄膜，该发光薄膜的其化学通式为:MTi_4-x-yAs₆O₂₄:xEu³⁺,yTb³⁺；其中，MTi_4-x-yAs₆O₂₄是基质，Eu³⁺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0.01～0.04。