[发明专利]一种钼硒酸盐发光薄膜及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及无机发光材料领域，尤其涉及一种钼硒酸盐发光薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

与传统的发光粉制作的显示屏相比，发光薄膜在对比度、分辨率、热传导、均匀性、与基底的附着性、释气速率等方面都显示出较强的优越性。因此，作为功能材料，发光薄膜在诸如阴极射线管（CRTs)、电致发光显示（ELDs)及场发射显示（FEDs)等平板显示领域中有着广阔的应用前景。

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。然而，铕掺杂钼硒酸盐发光薄膜仍未见报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种钼硒酸盐发光薄膜及其制备方法和应用。

第一方面，本发明提供了一种钼硒酸盐发光薄膜，结构式为R₂(MoSe₄)₃:xEu³⁺，其中,R₂(MoSe₄)₃为基质，Eu³⁺为激活元素，R为Al、Ga、In或Tl，x的取值范围为0.01～0.05。

Eu³⁺是激活元素，在薄膜中充当主要的发光中心，在本材料体系中，其在⁵D₀→⁷F₂能级之间的跃迁辐射出620nm的红光。

优选地，x的取值为0.03。

优选地，发光薄膜的厚度为80～150nm。

更优选地，发光薄膜的厚度为150nm。

本发明制备了钼硒酸盐R₂(MoSe₄)₃:xEu³⁺发光薄膜，以R₂(MoSe₄)₃为基质，Eu³⁺是激活元素，在薄膜中充当主要的发光中心。本发明提供的铕掺杂钼硒酸盐发光薄膜（R₂(MoSe₄)₃:xEu³⁺）在620nm位置附近有很强的红光的发光峰。钼硒酸盐发光薄膜中，基质钼硒酸盐具有较高的热学和力学稳定性，还具有着良好的光学透明性，较低的声子能量，为发光离子提供了优良的晶场，从而在光电能量转换的过程中产生较少无辐射跃迁，具有较高的发光效率。对于掺杂离子，Eu³⁺离子的能级丰富，可以不同的晶场激发比较宽范围的波长，在本材料体系中，其在⁵D₀→⁷F₂能级之间的跃迁辐射出620nm的红光。

第二方面，本发明提供了一种钼硒酸盐发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：

以摩尔比为2:3:(0.01～0.05)的β-二酮金属化合物、六羰基钼和四甲基庚二酮酸铕为反应源；

在真空度为1.0×10^-3～1.0×10^-2Pa的气相沉积设备中，将衬底转速设置为50～1000转/分，通入含有反应源的惰性气体，气流量为5～15sccm，再通入硒化氢，在述衬底上沉积得到所述钼硒酸盐发光薄膜；

所述钼硒酸盐发光薄膜的结构式为R₂(MoSe₄)₃:xEu³⁺，其中R为Al、Ga、In或Tl，x的取值范围为0.01～0.05。

优选地，x的取值为0.03。

本发明采用金属有机气相沉积设备（MOCVD）制备钼硒酸盐发光薄膜，以β-二酮金属化合物、六羰基钼和四甲基庚二酮酸铕为反应源，通过沉积得到发光薄膜。

β-二酮金属化合物表示为(DPM)₃R，R为Al、Ga、In或Tl。β-二酮金属化合物为β-二酮螯合物，可以通过四甲基庚二酮和金属氯化物反应生成。化学反应式如下：

优选地，β-二酮金属化合物为β-二酮铝（(DPM)₃Al）、β-二酮镓（(DPM)₃Ga）、β-二酮铟（(DPM)₃In）或β-二酮铊（(DPM)₃Tl）。